LGScienceLand_과학송 234

[과학송] 세대를 거듭해도 염색체 수는 왜 일정할까? (2021. 3. 22)

생식세포 분열송 시작 암수 생식세포 결합하여 자손 탄생하네 유성생식 세대를 거듭해도 염색체 수 일정하게 유지 되지 생식세포 염색체 수 체세포의 절반이기 때문이네 생식세포 만들 때 일어나는 세포분열 감수분열 가세 가세 감수1분열, 가세 가세 감수2분열 생식세포 형성하는 연속의 두 번의 분열 차근차근 알아보자 감수분열 먼저 제1감수분열을 알아볼까? 염색체가 염색사의 형태로 존재하네 DNA 복제 (간기) 핵막 사라지고 상동염색체 합체 2가염색체 방추사 생겨 (전기) 2가염색체 세포 중앙으로 헤쳐 모여 헤쳐 모여 (중기) 상동 염색체 방추사에 이끌려 양쪽으로 이동하네 (후기) 말기 말기 세포질 분열, 말기 말기 세포질 분열 핵막이 나타나고 2개의 딸세포를 형성 염색체 수 절반으로 줄어든대요 간기가 없는 제2감수..

코페르니쿠스의 원리 - 지동설과 사고방식의 전환 (2021. 3. 30)

인간이 자기중심적으로 생각하는 것은 어쩌면 당연한 일입니다. 특히 과학이 발달하지 않았던 시기에는 종교와 사상의 영향력이 막강했고 이로 인해 사람들은 자연현상을 주관적으로 해석하곤 했습니다. 달이 태양을 가리는 일식현상이 나타나면 하늘이 인간에게 화가 났다고 여겼으며 큰 유성이 떨어지면 위대한 인물이 숨을 거뒀다고 생각했습니다. 가뭄이 계속되면 기우제를 지내 비를 내려달라 빌기도 했지요. 중세유럽은 지구가 우주의 중심이라 생각했습니다. 프톨레마이오스의 우주모형을 보면 지구가 우주의 중심이고 태양과 달과 별들이 지구 주위를 돌고 있습니다. 대지는 단단하고 고정된 반면 천체들은 매일같이 뜨고 지기를 반복했기 때문입니다. 따라서 우주의 한 가운데 지구가 있고 창조된 만물이 그 주위를 돈다고 생각했습니다. 프톨..

세포 세계에도 비자가 있다 - 세포막의 역할 (2021. 3. 16)

다른 나라에 갈 때 자신의 신분을 증명해야 합니다. 신분이 불명확한 사람이 입국했다간 낭패를 볼 수 있기 때문인데요. 그래서 공항에서는 신분을 확인하고 이때 비자와 여권이 필요합니다. 세포에도 공항과 비슷한 시스템이 있습니다. 바로 세포막이에요. 물질 출입을 관리하는 검역소 역할의 세포막은 세포 내외부를 분리하고 세포 내부를 보호합니다. 인지질 2중층 구조의 세포막은 두께가 매우 얇습니다. 10,000장이 모여야 종이 한 장 두께와 비슷해요. 하지만 산소, 이산화탄소, 물 같은 일부 분자만 출입 가능한 철통방어로 유명하지요. 세포는 아미노산으로 단백질을 합성하고 포도당에서 에너지를 얻습니다. 신경전달에는 Na+, K+과 같은 이온도 필요해요. 따라서 세포막을 통해 다양한 물질이 출입할 방법이 있어야 합니..

[과학송] 물체들은 어떤 재료로 만들어졌을까요? (2021. 2. 22)

지금 친구들 옆에 있는 물체는 뭘까요? 연필, 지우개, 볼펜, 공책, 휴대폰 이 물체들은 어떤 재료로 만들어졌는지 알아볼까요? 물체는 모양이 있고 공간을 차지해 우리 주변에는 다양한 물체들이 있어 작은 물체 연필, 볼펜, 지우개, 가위, 공책 큰 물체 비행기, 화물선, 자동차, 냉장고 물체는 다양한 재료들로 만들어져 다양하고 많은 재료를 물질 이라해 나무, 고무, 플라스틱, 금속, 유리, 섬유, 가죽, 흑연 등등 많은 물질 있어 물질의 여러 가지 성질 활용해 물체 만들어 나무, 단단하면서 금속보다 가벼워 무늬와 향있어 고무, 쉽게 구부러져 늘어났다 다시 돌아오는 성질 플라스틱, 부드럽고 가벼워 쉽게 부서지지 않아 금속, 나무보다도 단단해 열이 잘 전달돼 전기 잘 통해 유리, 투명하고 매끄러워, 물을 흡수..

시도 쩔쩔맨 로봇 골키퍼 - 자극과 반응 (2021. 3. 2)

손에 땀을 쥐게 하는 ‘11m 러시안룰렛’ 승부차기에서 골이 들어갈 확률은 약 70%입니다. 하지만 이론적인 성공률은 100%라는 사실을 아시나요? 자극에 반응하는 데엔 시간이 필요합니다. 골이 골대까지 오는 데 0.5초가 걸리지만, 날아오는 공을 보고 움직이는 데 0.75초가 걸리니 이론적으로는 막을 수 없지요. 자극과 반응은 신경계를 통해 일어납니다. 신경계를 구성하는 신경계 뉴런은 구심성 신경세포(감각 뉴런), 연합 신경세포(연합 뉴런), 원심성 신경세포(운동 뉴런)로 구분됩니다. 공을 잡을 때는 공이 날아온다는 시각 자극이 감각기관을 통해 뇌로 전달되고 뇌에서는 공을 잡으라는 명령을 근육에 내려보내 몸을 움직이는 과정을 거칩니다. 자극에 반응하기 위해선 반드시 거쳐야 하는 경로가 있기 때문에 골키..

세계 최초 제트여객기가 공중분해된 이유는 창문 때문? - 고체물질의 피로파괴 (2021. 2. 10)

1952년 최초의 상업용 제트여객기 코멧이 취항에 성공하면서 인류는 제트여객기의 시대를 맞이했습니다. 당시의 최첨단 기술이 집약된 코멧은 프로펠러 비행기보다 두 배 이상 빠른 속도로 보다 쾌적한 여행이 가능했습니다. 그런데 1954년 1월, 로마에서 런던으로 향하던 BOAC 781편이 지중해 상공에서 공중 분해됩니다. 이 사고로 승객, 승무원 전원이 목숨을 잃었습니다. 같은 해 4월, 코멧의 개량형도 나폴리 앞바다에 추락합니다. 목격자들이 들은 추락 전 폭음 때문에 처음에는 폭탄 테러 가능성이 제기되었습니다. 하지만 진짜 원인은 폭탄테러도 정비 불량도 조종 미숙도 아닌 피로 파괴 Fatique fracture였습니다. 한 번 앉았다 일어나는 것은 전혀 힘들지 않지만 쉬지 않고 수백 번 반복하게 되면 피로..

기린의 목이 길어진 이유는 무엇일까요? - 용불용설, 진화론

기린이 목이 길어진 이유는 무엇일까요? 아직 정확히 밝혀지진 않았지만 기린의 목이 길어진 이유에 대해 다양한 가설이 존재합니다. 오늘은 이제껏 제기된 다양한 가설들을 소개해 보고자 합니다. 프랑스의 진화학자 라마르크는 다음과 같이 주장했습니다. [높은 나무의 잎을 먹기 위해 목을 끊임없이 뻗었기 때문이다.] 하지만 다윈의 의견은 달랐습니다. [긴 목의 기린이 먼저 출현했고, 그 기린이 짧은 목의 기린보다 높은 곳의 잎을 먹을 수 있어 더 번성했다.] 1949년 채프먼 핀처는 과학저널 네이처에 다음과 같은 가설을 제안했습니다. [다리가 긴 기린이 바닥의 물을 마시기 위해 목도 함께 길어졌다] 기린의 다리가 먼저 길어졌고 이로 인해 목이 짧은 기린은 고개를 숙여 땅에 있는 물을 마시기 힘들었다는 설명입니다...

생선회를 먹기 전에 왜 레몬즙을 뿌릴까? - 산 염기 중화반응 (2020. 12. 18)

회를 주문하면 레몬이 함께 나옵니다. 신선해 보이게 하려는 장식일까요? 아니면 상큼한 맛을 더하기 위해서일까요? 진짜 이유는 생선 특유의 비린내를 없애기 위해서입니다. 비린내의 주원인은 트리메틸아민(TMA)이라는 분자입니다. TMA는 해수동물이 죽으면 생성되기 때문에 어획 후 해산물의 신선도가 떨어질수록 농도가 증가합니다. 비린내와 같은 불쾌한 냄새를 없애는 가장 확실한 방법은 원인 물질을 제거하는 것입니다. TMA는 염기성 물질이기 때문에 산성인 레몬즙으로 산-염기 중화반응을 일으켜 비린내를 완화할 수 있습니다. 생선 요리에 식초를 넣는 것도 같은 맥락이지요. 냄새를 없앨 다른 방법은 없을까요? 회로 먹는 것이 아니라 요리를 하는 경우라면 해산물을 물로 잘 씻어내는 것도 방법입니다. TMA가 물에 잘 ..

지구에서 인간에게 가장 위험한 생물은? (2020. 12. 11)

지구상에서 인간에게 가장 치명적인 생물은 무엇일까요? 뱀이나 상어일까요? 아니면 인간 그 자체? ‘치명적’의 정의에 따라 답이 달라질 수 있지만 인간을 죽인 숫자로만 본다면 가장 위험한 생물은 바로 모기입니다. 모기에 의한 연간 사망자가 무려 70만 명 이상이거든요. 암컷 모기는 알의 발육에 필요한 영양분을 보충하기 위해 흡혈을 합니다. 이 과정에서 말라리아, 지카바이러스, 일본뇌염, 뎅기열 등과 같은 질병을 옮기지요. 고작 5mm의 작은 생명체는 뛰어난 후각 능력을 가지고 있어요. 주로 땀 냄새나 날숨에 포함된 이산화탄소에 민감한데 30m나 떨어진 곳에서도 냄새를 감지할 수 있습니다. 모기의 또 다른 능력은 뛰어난 비행술입니다. 길고 가는 날개를 이용해서 1초에 800번이나 날갯짓을 하지요. 게다가 아..

다운 패딩에 쓰이는 솜털의 과학 - 인공충전재와 차이점은? (2020. 12. 6)

겨울철 추위로부터 몸을 보호하기 위해 입은 패딩 점퍼는 주로 거위나 오리의 털로 채워집니다. 보통 솜털과 깃털을 섞어 넣는데 솜털의 함량이 75% 이상인 것만 다운 패딩이라고 표시할 수 있습니다. 패딩을 만드는 충전재의 80%는 중국에서 생산됩니다. 중국은 거위와 오리를 즐겨먹어 주로 식용을 목적으로 사육되며 부수적으로 깃털의 생산이 발달되었습니다. 패딩의 충전재로 가공한 깃털을 우모라 부릅니다. 깃털은 체온을 유지하기 위한 수단이기 때문에 우모의 품질은 열대지역보다 추운 지역에서 자랄수록 더 크고 상태가 양호합니다. 솜털과 함께 섞이는 날개, 꼬리 깃털은 작은 것을 선호합니다. 깃대가 너무 크면 침구나 의류를 뚫고 나올 수 있기 때문입니다. 최근에는 살아있는 새의 깃털이 아닌 화학섬유 소재를 활용하는 ..

살이 빠지면 지방은 어디로 갈까? - 탄소의 역할 (2020. 11. 19)

다이어트 중 운동으로 태운 지방은 어디로 갈까요? 근육으로 변할까요? 아니면 대변으로 배출될까요? 과다 섭취한 탄수화물이나 단백질은 트라이글리세라이드로 전환돼 지방 세포에 저장됩니다. 살을 빼기 위해서는 바로 이 트라이글리세라이드를 산화시켜야합니다. 지방의 대사 과정은 매우 복잡한데 요약하면 다음과 같습니다. 10kg의 지방이 29kg의 산소와 만나 반응하면 28kg의 이산화탄소와 11kg의 물이 생성되지요. 지방의 84%는 이산화탄소가 되어 날숨으로 16%는 물이 되어 소변이나 땀 등으로 빠져나갑니다. 인간은 생존을 위해 탄소를 필요로 합니다. 음식으로 탄소를 얻어 에너지를 만들고, 배출합니다. 결국 살을 뺀다는 것은 몸속의 탄소를 제거하는 것과 같습니다. 몸무게가 70kg인 사람은 자거나, 쉬거나 가..

하룻밤 사이에 백발이 될 수 있을까? - 멜라닌의 원리(2020. 11. 10)

루이 16세의 왕비 마리 앙투아네트는 프랑스 대혁명 때 처형을 당했습니다. 전해져 내려오는 이야기에 따르면 단두대로 끌려가기 전날 밤, 그녀의 머리가 새하얗게 세었다고 합니다. 당시 마리 앙투아네트의 나이는 서른일곱이었지요. 이 이야기의 출처가 불분명히자만 마리 앙투아네트 증후군은 머리카락이 급격하게 하얘지는 현상을 지칭하는 용어로써 오늘날 널리 사용되고 있습니다. 스승 소크라테스의 죽음에 충격을 받은 플라톤이나 제2차 세계대전 당시 폭격의 공포로부터 생존한 사람들에게서도 마리 앙투아네트 증후군이 나타났습니다. 극심한 스트레스나 강한 충격에 의해 하루아침에 백발이 되는 현상 정말로 가능한 걸까요? 흔히 우리는 나이가 들면서 진한 머리카락 색이 점차 빠져 회색에서 흰색으로 변한다고 생각합니다. 하지만 모든..

에펠탑의 높이는 얼마일까요? - 열팽창 현상 (2020. 10. 8)

에펠탑의 높이는 얼마일까요? ① 432m ② 423m ③ 324m ④ 342m ⑤ 계절마다 다르다. 정답은 5번 계절마다 다르다 입니다. 더 정확하게는 온도에 따라서 달라집니다. 공식적인 에펠탑의 높이는 324미터이지만 1도가 올라갈 때마다 약 4미리 높아집니다. 온도의 증감에 따라 물질의 부피가 늘어나거나 줄어드는 현상을 열팽창이라고 합니다. 그 변화의 정도를 열팽창계수로 나타내는데 열팽창계수는 물질에 따라 각기 다릅니다. 물체에 열에너지가 가해지면 너비, 높이, 길이가 같은 비율로 팽창하지만 에펠탑의 뼈대처럼 가늘고 길면 길이의 변화량이 가장 눈에 띕니다. 이에 많은 고체의 경우 길이가 늘어나는 정도를 열팽창계수로 정의합니다. 에펠탑을 구성하고 있는 재료의 종류 원래의 높이, 온도 변화량을 알면 탑의..

사람에게도 이런 기관이… 진화의 흔적 – 흔적기관 (2020. 10. 22)

원래 잘 쓰던 기관도 환경이 바뀌어 쓰지 않게 되면 그 기능이 녹슬고 사라집니다. 이런 기관을 흔적기관이라 합니다. 고양이의 경우, 가만히 있는 것 같아도 여기저기서 들리는 소리에 귀가 계속 움직입니다. 이렇게 귀를 움직이게 하는 근육을 이개근(동이근)이라 합니다. 사람은 이족보행을 하면서 시야가 넓어져 상대적으로 소리에 덜 민감해졌습니다. 따라서 귀를 움직이는 일이 줄어들었고 귀를 움직이는 근육도 퇴화되어 흔적기관이 되었습니다. 개가 사람을 보고 반갑게 꼬리를 흔듭니다. 꼬리를 흔들 수 있는 건 근육과 이를 지탱하는 꼬리뼈가 있기 때문입니다. 꼬리는 빠르게 달리고 방향을 바꿀 때 균형을 잡아주며 의사소통 수단으로 활용됩니다. 그러나 침팬지도 고릴라도 꼬리가 없습니다. 사람의 조상도 마찬가지입니다. 이제..

인류의 달 착륙을 둘러싼 진실 혹은 거짓 - 달의 특성 (2020. 9. 17)

1969년 7월 21일, 미항공우주국 NASA 소속 우주인 닐 암스트롱은 인류 최초로 달에 발자국을 남겼습니다. 하지만 51년이 지난 오늘날에도 “인류는 정말 달에 갔을까? 라고 의문을 갖는 사람들이 있습니다. 2002년, 달 착륙을 거짓이라 믿던 바트 시브렐이 달에 착륙했던 우주인 버즈 올드린에게 ”성경에 손을 얹고 달에 갔다 왔다고 말할 수 있습니까?“ 라고 비난했던 일도 있었는데요 과연 진실은 무엇일까요? 첫 번째 음모론은 TV로 생중계되던 달착륙 장면에서 성조기가 휘날렸다는 의혹입니다. 징공 상태에서 바람 없이 깃발이 흔들리기 어렵다는 것이지요. 이에 대해 NASA는 성조기를 활짝 펼치기 위해 가장자리에 금속틀을 심어놓았는데 깃대를 꽂는 과정에서 우주인의 손으로 만졌던 힘이 남아 깃발이 흔들렸다고..

특별히 몸에 더 좋은 물이 있다? - 물의 분자 구조 (2020. 9. 8)

우리 몸의 60~70%는 물로 이루어져 있습니다. 몇 시간이라도 수분을 섭취하지 못하면 갈증을 느끼고 심하면 탈수증으로 목숨이 위험합니다. 그런데 물 중에서 특별히 몸에 좋은 물이 있을까요? 물 분자가 정육각형으로 연결된 육각수가 더 몸에 좋다는 속설이 있습니다. 그런데 아시나요? 얼음은 대부분 육각결정이기 때문에 육각수를 먹고 싶다면 육각수 제조기를 살 것이 아니라 얼음을 먹으면 되는 것입니다. 물이 육각 구조를 갖는 것은 대부분 온도가 낮을 때인데요 차가운 물고 입과 식도를 지나면서 온도가 체온과 비슷해져 결국 육각 구조는 대부분 깨지게 됩니다. 어떻게든 물이 육각수의 형태로 위에 도달한다고 하더라도 위산과 만나면 구조가 깨질 수밖에 없습니다. 결국 소장에 도달한 물의 육각수 형태는 완전히 사라진 상..

과학미스테리 - 외딴 물웅덩이에 잉어는 어떻게 생겨났을까? (2020. 8. 19)

새로 생긴 호수나 물길이 없는 고립된 물웅덩이에 어느 날부터 물고기가 살고 있는 것을 본 적이 있으신가요? 물고기에 발이나 날개가 달린 것도 아닌데 도대체 어디서 어떻게 왔을까요? 사람들은 물고기가 자연 발생했거나 용오름에 의해 하늘에서 떨어졌다고 생각했습니다. 물고기의 알이 물새의 발, 깃털 등에 붙어 이동했을 것이란 추측도 있었지요. 하지만 이에 대한 확실한 증거는 거의 없었습니다. 또 다른 가설은 식물의 열매를 먹은 새가 소화되지 않은 씨앗을 배설하는 것처럼 물새가 물고기의 알을 먹어 다른 지역의 물웅덩이에 퍼뜨린다는 것이었는데요 최근 이 주장이 실험으로 입증되었습니다. 고니에게 한해살이 열대송사리의 알 650개를 먹인 후 5개가 배설물을 통해 배출되고, 그 중 한 마리가 무사히 부화한 것을 확인하..

시속 100km로 도망가는 물? - 신기루현상의 비밀 (2020. 8. 5)

사막을 차로 이동할 때였습니다. 전방 200m에 갑자기 물웅덩이가 보였습니다. 속도를 낮추고 달리길 10분, 뭔가 이상함을 느꼈습니다. 아까 본 물웅덩이를 이미 지나치고도 남을 시간이었기 때문입니다. 하지만 물웅덩이는 여전히 앞에 있었고 속도를 더 내어 물을 쫓아갔지만, 웅덩이는 점점 멀어져 갔습니다. 그제야 제가 신기루를 봤다는 것을 깨달았습니다 -- 사막의 오아시스는 ‘아래 신기루’, 혹은 ‘땅거울’이라고 불리는 광학 현상입니다. 빛의 굴절 때문에 일어나는 현상이죠. 빛은 균일한 매질에서 같은 속도로 직진하는 성질을 가지고 있습니다. 진공에서는 30만 km/s 속도로 이동할 수 있어요. 물질의 밀도가 높아지면 빛의 속도가 감소하게 됩니다. 그래서 밀도가 다른 두 물질의 경계에서 빛은 경로를 바꾸게 됩..

화면보호기를 아세요? - 번인 현상에 대해 알아보자 (2020. 7. 22)

화면보호기는 세기말에 CRT모니터를 사용해보신 분들에게 매우 익숙한데요 요즘에는 화면보호기의 존재조차 모르는 분들이 많습니다. 왜 그럴까요? 화면보호기는 컴퓨터가 일정 시간 이상 사용되지 않을 때 실행됩니다. 대개 검은 화면에 특정 이미지가 움직이거나 패턴이 채워지는 방식으로 작동합니다. 화면보호기는 번인(burn-in) 현상으로부터 디스플레이를 보호하는 역할을 하는데요 번인은 디스플레이의 화소가 타버려서 누렇게 되거나 영구적인 잔상이 남는 것을 의미해요. 정지된 화면이나 동일한 화면이 반복될 때 발생합니다. CRT 모니터에서 사용하는 음극선관은 음극에 설치된 전자총에서 전자가 방출되고 강한 플러스 전기에 이끌려서 튜브를 따라 이동한 전자들이 스크린 뒷면을 때리면서 형광체를 발광하는 방식입니다. 이러한 ..

원자와 원소 뭐가 다르지? (2020. 7. 9)

원자와 원소는 어떻게 다른 걸까요? 보통 입자의 수를 셀 때 원자라 하고 종류를 이야기할 때 원소라 한다고 알려져 있어요. 그러나 원자와 원소는 그 시작부터 서로 달랐습니다. 고대 그리스 엠페도크레스는 세상 만물이 네 가지 원소, 물 불 흙 공기로 이루어져 있다고 주장했습니다. 하지만 각 원소 입자가 있는 것이 아니라 원소의 구성 비율에 따라 사물의 속성이 결정된다고 생각했어요. 아리스토텔레스는 4가지 원소인 물, 불, 흙, 공기가 각각 차고 습한 따뜻하고 건조한 차고 건조한 따뜻하고 습한 속성을 가지고 있다고 여겼습니다. 그래서 외부 작용으로 속성이 바뀌면 원소가 변할 수 있다고 생각했습니다. 반면 데모크리토스는 원자론을 주장했습니다. 물질은 더 이상 쪼개지지 않는 원자로 구성되어 있으며 원자는 물질에..

커피가 술 깨는 데 도움이 될까? - 알코올 분해 과정을 알아보자

술을 마시면 긴장이 풀리고, 잠이 쏟아집니다. 반대로 커피를 마시면 잠이 깨고, 집중력이 높아지지요. 그래서 술을 깨기 위해 커피를 마시는 분들이 많습니다. 체내로 들어온 알코올의 10%는 소변 등을 통해 배출되고 90%는 간에서 분해됩니다. 커피는 이뇨작용을 돕기 때문에 알코올 배출에 영향을 줄 수도 있지만 알코올 대사에는 영향을 미치지 않습니다. 혈중알코올농도를 낮출 수는 없지요. 술을 마시는 중에 커피를 마시면 순간적인 각성효과로 인해 술에 덜 취한 느낌이 들 뿐입니다. 거기다 술에 대한 욕구를 증가시키기 때문에 폭음을 유도합니다. 이는 지독한 숙취로 이어지지요. 그러면 해장 커피는 어떨까요? 효과가 없을 가능성이 큽니다. 숙취의 원인으로 최근 주목받고 있는 이론은 염증 반응 가설입니다. 알코올이 ..

슈퍼히어로의 각성의 비밀, 노르아드레날린 - 분노의 호르몬 (2020. 6. 10)

슈퍼히어로 영화를 보면 주인공의 분노로 인해 초인으로 각성하는 장면이 자주 나옵니다. 그런데 이런 클리셰어도 나름의 과학적 근거가 숨어 있습니다. 우리가 극심한 스트레스, 공포, 충격, 분노 상황에 놓이면 분노의 호르몬이라고 불리는 노르아드레날린이 분비됩니다. 노르아드레날린의 목적은 생존으로 위험한 대상과 맞서 싸우거나 도망갈 수 있도록 몸의 상태를 바꾸는 신호를 보냅니다. 노르아드레날린이 증가하면 혈압이 상승하고 심장박동과 호흡이 빨라집니다. 감각은 예민해지며 집중력도 높아지지요. 근육과 뼈로 혈류가 증가해서 순간적으로 강한 힘을 발휘할 수 있게 됩니다. 맨손으로 곰과 싸웠다는 목동이나 아버지를 구하기 위해 트럭을 들어 올린 10대 소녀의 이야기처럼 노르아드레날린은 평범한 사람을 초인으로 만들어주는 최..

공룡이 많았던 한반도, 왜 석유는 없을까? - 석유 생성의 원리

공룡이 많았던 한반도 왜 석유는 없을까? -- 석탄은 고사리로부터 석유는 공룡으로부터 생성되었다는 이야기를 한 번쯤 들어보셨을 거예요. 한국은 석유 한 방울도 나지 않는 나라이니 에너지를 절약해서 한다는 표어도 덧붙여서요. 오늘날 상용되는 원유의 70%는 공룡이 번성했던 중생대 시대에 만들어졌고 많은 양이 중동의 페르시아만과 그 연안에 매장되어 있습니다. 중동에는 공룡들이 많았고 한반도에는 공룡이 살지 않았던 걸까요? 아닙니다. 전 세계적으로 공룡의 수가 줄어들었던 백악기 후기에도 한반도에서는 다양한 종류의 공룡이 서식했거든요. 공룡들에게 한반도는 마지막 낙원 같은 곳이었지요. 그 많던 한반도의 공룡들은 왜 석유를 한 방울도 만들지 못한 걸까요? 정답부터 말하자면 한반도뿐만 아니라 그 어떤 지역의 공룡도..

헌혈과 수혈을 반복하면 혈액형이 바뀔 수 있을까? (2019. 12. 22)

피는 우리가 살아가는데 필수적인 물질이기 때문에 크게 다쳐 피를 많이 흘리는 경우 과다출혈로 목숨을 잃을 수도 있습니다. 이때 필요한 것이 헌혈과 수혈이죠. 헌혈은 내가 건강한 상태일 때 피가 필요한 다른 사람을 위해 내 피를 기부하는 것을 말하고 수혈은 내가 위급한 상태일 때 다른 사람이 기부한 피를 내가 받는 것을 말합니다. 수혈을 받을 때 중요한 것은 어떤 혈액형을 가지고 있느냐입니다. 혈액형에 따라 수혈을 받을 수 있는 피가 제한되기 때문이죠. 혈액형은 크게 O형, A평, B형, AB형으로 나눠지지만 Rh-, Weak D형, 바디바혈액형처럼 희귀한 혈액형을 가지고 태어나는 경우도 있습니다. 이런 경우 희귀한 혈액형을 가진 사람들끼리만 수혈이 가능하기 때문에 위급한 상황을 대비하기 위한 커뮤니티가 ..

왜 O형 혈액이 부족할까? - 혈액과 헌혈에 대해 알아보자 (2020. 5. 13)

한국인의 혈액형을 살펴보면 A형이 34%로 가장 많습니다. 이어 O형 28%. B형 27%, AB형 11% 순입니다. 한해 헌혈자 약 270만 명의 혈액형 비율도 이와 비슷합니다. 그런데 왜 O형 혈액형의 혈액이 항상 부족한 것일까요? O형인 사람의 수혈이 필요한 상황이 더 자주 발생하기라도 하는 걸까요? 아직 뚜렷한 이유는 밝혀지지 않았습니다. 만약 병원 응급실에 출혈이 심한 환자가 들어오면 혈액형을 검사할 시간이 없습니다. 그래서 O형 혈액을 우선 투입합니다. 또 혈액형이 서로 다른 사람끼리 장기를 이식하는 이형 이식 수술이 증가(2008년 -> 2017년 544건) 한 점 등이 O형 혈액의 수요가 많은 원인으로 추정됩니다. 헌혈은 크게 전혈과 성분헌혈 두 가지 방법으로 진행됩니다. 전혈은 피를 구성..

금은 사실 빨갛다 (2020. 4. 29)

머리카락의 굵기보다 10만분의 1이나 작은 세계 나노 세계에서는 우리 상식에서 벗어나는 놀라운 일들이 벌어집니다. 예를 들어 금은 거시세계에서 노란빛을 띠지만 나노 세계에서는 녹색 영역의 가시광선을 흡수하여 보색인 붉은색을 띱니다. 금속 나노입자의 크기와 모양을 조절하면 다채로운 색깔을 만들어 낼 수 있습니다. 중세시대에 만들어진 스테인드글라스가 대표적인 예지요. 심지어는 빛이 입사되는 각도에 따라 서로 다른 색을 띠는 이색성이 나타나기도 합니다. 이런 효과를 잘 보여주는 유물이 고대 로마 시대에 만들어진 리쿠르고스 컵입니다. 금 원자 몇 십개가 모여 있는 나노입자(2nm이하)는 형광을 발합니다. 금속이 반도체의 성질을 보이는 것이지요. 금속 나노입자의 독특한 광학 특성은 질병 물질이나 미생물을 감지하는..

투명 이빨을 드러내는 심해의 암살자, 블랙드래곤피시 (2020. 4. 14)

투명 이빨을 드러내는 심해의 암살자 블랙드래곤피시 -- 심해는 우주만큼이나 신비롭고 불가사의한 곳입니다. 수심 4000m의 깊은 바닷속에는 우리가 경험하지 못한 새로운 세계가 펼쳐집니다. 햇빛이 닿지 않아 칠흑처럼 어둡고, 물은 매우 차갑지요. 인간의 몸 정도는 순식간에 으깨어버릴 정도로 수압도 매우 높습니다. 그러나 이렇게 가혹한 환경 속에서도 생명체들은 저마다의 방식으로 적응하면서 살아가고 있어요. 그 모습이 때로는 놀랍도록 탁월하답니다. 특히 심해의 암살자 블랙드래곤피시는 매우 흥미롭고 매력적인 생명체인데요 이번에는 여러분과 함께 심해로 내려가 블랙드래곤피시의 비밀을 파헤쳐보겠습니다. 영화 을 보셨나요? 스파이더맨 시리즈의 빌런 베놈은 커다란 입과 뒤죽박죽 솟아 난 이빨을 가지고 있습니다. 그리고 ..

슈퍼맨, 아이언맨, 마징가Z가 싸우면 누가 이길까? (2020. 3. 27)

이들 히어로는 전혀 연관성이 없어 보이지만 철이라는 공통점을 가지고 있습니다. 아이언맨의 아이언은 ‘순수한 철’을 뜻하는 단어입니다. 슈퍼맨은 ‘강철의 사나이’라는 별명을 가지고 있죠. 마징가Z는 ‘무쇠’로 만들었다고 합니다. 순철, 강철, 무쇠는 모두 철의 한 종류입니다. 이들을 구분하는 기준은 탄소의 함량이죠. 철에 함유된 탄소가 0.02%이하면 순철(Iron) 2%이하면 강철(steel) 2% 이상이면 주철(=무쇠)이라고 부릅니다. 철에 불순물이 없는 순수한 상태일 때가 가장 강하고 단단할 것 같지만 사실 순수한 철은 매우 무르고 약한 성질을 가지고 있습니다. 얇게 펴서 다양한 모양을 만들기에는 좋지만 강도가 낮아서 무기는커녕, 생활용품으로 만들기에도 적합하지 않죠. 약산 순철을 단단하고 강하게 만..

신통방통! 열전반도체 (2020. 2. 10)

이 두 냉장고의 차이는 무엇일까요? 한 쪽은 덩치가 크고, 소음이 심하고, 환경을 파괴하는 냉매를 사용하네요. 다른 한쪽은 슬림하고 소음이 적고 냉매를 사용하지 않아 친환경적입니다. 이러한 차이가 생기는 이유는 바로 컴프레서 대신 열전 반도체를 사용했기 때문인데요 열전 소자라고도 불리는 이 열전반도체는 열 에너지를 전기 에너지로 전기 에너지를 열 에너지로 바꾸는 신통방통한 능력을 갖고 있습니다. 먼저 전기 에너지를 열 에네지로 바꾸는 특징을 살펴볼까요? 열전 반도체에 전기를 흘려 주면 한쪽은 발열되고 한 쪽은 냉각되는 특징을 갖고 있는데요 이를 펠티어 효과라고 합니다. 열전 반도체에는 열 에너지를 갖고 있는 전자가 흩어져 있습니다. 여기에 전기를 흘려 주면 이 전자는 전기의 흐름과는 반대 방향으로 모이는..

손난로의 발열원리 (2017. 1. 18)

겨울철 필수품 손난로는 어떤 원리로 열을 낼까요? 손난로는 크게 흔들이 손난로와 똑딱이 손난로로 나눌 수 있습니다. 흔들이 손난로에는 철가루와 소량의 물 등이 들어있습니다. 철이 공기 중의 산소, 물과 결합하면 녹이 슬기 시작하는데 이를 산화라 합니다. 산화되기 전의 철보다 산화된 후의 산화철이 전체 에너지가 낮기 때문에 낮은 에너지만큼을 열로 방출하게 됩니다. 이는 불이 탈 때 열이 나는 것과 같은 원리이지만 그 속도가 매우 느리기 때문에 녹이 슬 때 열이 난다는 사실은 체감하기 힘들죠. 흔들이 손난로는 이러한 산화의 속도를 빠르게 만든 제품이라고 생각하면 됩니다. 손난로의 포장을 뜯으면 산소와 결합하면서 발열이 시작되고 가루 형태는 산소와 접촉하는 표면적이 커 산화가 빠르게 일어납니다. 손난로 안에는..