안녕하세요 손국현 전문가입니다. 함께 배워 나가요.
Q. 아이슬란드 화산이 폭발하게 되는경우에는 앞으로 지구 생명체들의 변화는 어떻게 될까요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.화산의 폭발 규모에 따라 달라지기는 하겠지만, 지난 아이슬란드 화산폭발에서는 용암만 흐른게 아니고 화산의 정ㅇ상부에 있던 빙하와 고열의 마그마가 만나면서 폭발적인 작용에 의해 상공 10km에 이를 정도로 화산재가 솟구쳤습니다. 대기중에 퍼지게 되는 화산재 때문에 많은 세계의 곳곳에서 항공기 결항이 있었습니다. 보통 마그마가 흘러내리면 비교적 괜찮으나, 이 마그마도 1000도 이상의 고온이기 때문에 물 등과 만나면 순간적으로 수증기가 기화되면서 화산재와 함께 널리 퍼지게 되므로 문제가 심각해집니다. 이러한 이유로 백두산의 화산분화는 매우 위험한 것으로 평가받습니다. 백두산 천지의 20억톤의 물과 화산마그마의 충돌은 아이슬란드와 비교가 되지 않을 정도의 피해를 줄것입니다. 마그마형태도 중요하지만 마그마가 이 천지의 물과 만날 경우 엄청난양의 수증기와 화산재가 발생하여 대류권을 뚫고 성층권으로 진입한다면 , 아마 전 세계적으로 피해를 주게 될 수 있습니다. 화세류는 화산폭발할때 발생하는 것인데 100km 반경은 모두다 매몰된다고 보시면 좋을 것같습니다. 백두산 가까이 있는 북한과 중국 일대는 도시가 묻힐 것입니다. 성층권까지 뚫고 나간 화산재는 아주 작은 입자로 , 전세계를 뒤덮게 되면서 태양의 복사, 복사열을 차단시킵니다. 전세계가 햇빛을 보지 못하고 점차 기온이 낮아질 것입니다. 4계절의 형태는 사라지고 가을 또는 겨울의 날씨가 이어지게 되면서 농작물 재배는 어려워지고 식량난이 지속될 것입니다. 결국따지고 보면 화산의 발생으로 인한 직접적 피해보다는 간접적인 피해, 식량부족, 기근에 의한 피해가 주가 되는 것이지요. 결국 얼어죽고, 굻어죽게 됩니다.
Q. 서부영화를 보면 사막이나 황무지에 바람 불면 동그란 식물 또는 덤블이 굴러 다니는 것이 보이잖아요. 이것은 어떤 식물인가요? 그리고 어떻게 번식하나요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.회전초라고 부르는데요, 영어로 Tumbleweed 라는 식물입니다. 그니까 풀, 그냥 잡초 등의 마른줄기가 공처럼 뭉쳐서 바람에 날라다니며 이동하는 것입니다. 영어명칭도 굴러다니는 풀이다라는 뜻이에요.
Q. 안좋은 조짐이라는 건 사람이라면 느낄 수 있는건가요?
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.사람의 촉, 사람의 직관, 통찰, 육감, 본능 등으로 불리는 것 같습니다. 이는 심리학이나, 신경과학, 인지과학에서 연구가 이루어집니다. 촉, 그러니까 직관은 갑자기 생기는 생물학적인 것 보다도 개인경험이 바탕인 판단능력에 가깝다고 합니다. 저명한 심리학자 조나단 이반스, 케이스 스태노비치 등은 인간의 뇌는 "직관적사고"와 "분석적사고"로 되어있고 이는 우리가 사용할 수 있는 실체가 존재한다고 주장합니다. 분석적사고 - 늦게발달하며 시간이필요, 이성적/논리적 사고로 의식적으로통제가가능함 직관적사고 - 생물학적으로 오래존재해온 인간의사고체계, 주어진상황서 신속히 작동.즉, 직관적사고는 인지하기 전에 순간적으로 전체 패턴을 인식하는 방식입니다. 스미스 교수의 저서 "직관적마인드" 에서는 분석적사고와 직관적사고는 보완적으로 사용되며, 상황에따라 적절히 활용해야 한다는 것입니다. 아이디어를 낼때는 직관적사고, 실행할때는 분석적사고라는 것이지요. 직관, 촉이라고 하는것은 점쟁이처럼 특별한 사람에게만 가지고 있는 것일 수도 있지만, 학습을 할 수 있으며, 이를 "이성적직관"이라고 개념으로 표현합니다. 많은 스파링과 훈련을 수행한 복싱선수가 반사적으로 피하거나, 무수히 많은 훈련과 경기를 수행한 축구선수가 상황을 인지하고 무의식적으로 공을 차거나 하는 일들이 생길 수 있다는 것이지요. 이처럼 촉은 과학적으로 해석할 수 있는 부분이 분명히 있으며, 고도로 훈련된 빠르고도 체계화된 사고의 프로세스를 거치는 문제해결능력으로 볼 수 있습니다. "LG경영연구원의 직관의 힘" 자료를 참고 요약 하였습니다.
Q. 수천년이 지나도 왜 꿀을 상하지 않는건지 궁금합니다.
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.꿀이 변질이 잘 되지 않는 이유는 당의 함량과 조성, 그리고 수분의 함량의 영향이 매우 큽니다. 꿀의 당함량은 80%에 다다르며, 반대로 수분은 17% 정도입니다. 일반적으로 수분이 낮으면 미생물이 생육할 수 없지만 정확하게는 수분활성도가 관여합니다. 수분을 필요로하는 미생물의 활성기준이 되는 수분활성도, water activity 는 0.5~0.6 수준으로 곰팡이나 세균등의 미생물이 자랄 수 있는 환경은 아닙니다. 그리고높은 당함량은 삼투압을 증가시키기 때문에 내부의 수분(자유수분)을 빨아들여 결합해버리기 때문에 미생물이 이용할 수분이 없어집니다. 그렇기 때문에 당함량이 높을 경우에는 미생물이 번식하기 어려운 환경이 조성됩니다. 맛의변질에 관한 사항은 미생물로 인한 변질은 위의 이유에 의해서 차단되고 추가적으로 당의 조성과 연관됩니다. 단당류의 함유량이 높습니다. 단당류중 과당의 함량이 가장 많으며 40%를 차지하고 그 뒤로 30%의 포도당이 차지하고 있는데요. 이것들이 결합한 이당류인 설탕이나 멜토스가 포함됩니다. 과당의 함량이 포도당보다 높기 때문에 상대적으로 잘 결정화되지 않고 액상으로 존재할 수 있습니다. 그렇기에 적당한 점도와 달콤한 맛이 유지될 수 있습니다.
Q. 생명 관련한 수학 탐구 주제 추천해주세요
안녕하세요. 손국현 전문가입니다.요즈음 고등학교1학년의 공부수준이 얼마나 어려워졌는지.. 문제만 보더라도 머리가 아프네요. 생명관련된 것과 수학적 통계적으로 유추하자면 유전학에서 많이 찾아볼 수 있습니다. 우성과 열성유전자의 교배시 자손에서 보여질 수 있는 확률적인 부분에서 수학이 응용된다고 생각합니다. 멘델의 유전법칙에 대한 내용입니다. 조금 깊게 들어가자면 Hardy–Weinberg rule, 하디 바인베르크 법칙을 해석하는데 수학적방식을 적용한다는 것인데요. 이 역시 유전법칙중 하나입니다. 다양한 유전법칙들에 대하여 조사하는게 어떨까 합니다.