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간호학과 탐구주제 선형대수학으로 해도 될까요?
안녕하세요.선형대수학, 특히 행렬을 활용한 탐구주제는 겉보기에는 간호학과와 직접적인 관련이 없어 보일 수 있지만, 충분히 연관성을 찾고 의미 있는 탐구로 발전시킬 수 있습니다. 예를 들어, 병원에서 환자 데이터를 분석하거나, 여러 생체 신호(심박수, 혈압, 체온 등)를 시간에 따라 정리하고 비교하는 데에는 행렬과 같은 수학적 도구가 유용하게 사용될 수 있습니다. 실제로 의료 분야에서는 다양한 변수들을 동시에 다루는 일이 많기 때문에, 이를 정리하고 해석하는 데 선형대수학이 활용됩니다. 고1 수준에서는 이와 같은 실제 적용을 복잡하게 다루기는 어렵겠지만, 간단한 예시—예를 들면 여러 환자의 바이탈 데이터를 행렬로 정리하고, 평균을 구하거나 패턴을 찾아내는 작업—를 통해 수학 이론이 어떻게 활용되는지를 탐구하는 방식으로 진행할 수 있습니다. 또한 간호 업무에서의 스케줄 관리, 병동 내 자원 배분, 환자 분류 작업 등도 모두 구조적으로는 행렬과 연관 지을 수 있는 주제입니다. 결국 중요한 것은 이론을 어떻게 현실에 연결하느냐인데, 선형대수학을 이용해 의료 현장에서의 정보 처리나 의사결정 과정을 수학적으로 표현해보는 시도 자체가 흥미롭고 의미 있는 탐구가 될 수 있습니다. 그러므로 간호학과와의 직접적인 전공 연결성보다는, 수학을 이용해 실생활 혹은 보건의료 분야 문제를 구조화하고 해석하려는 태도를 강조하면 좋은 탐구주제가 될 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.06.09
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개구리는 도시에서 사는 것이 어렵나요?
안녕하세요.개구리가 도시에서 사는 것은 여러 과학적인 이유로 인해 매우 어렵습니다. 첫째, 개구리는 습한 환경을 필요로 하는 양서류로, 번식과 생존을 위해 깨끗한 물과 습한 토양이 필수적입니다. 그러나 도시는 이러한 서식지 조건을 거의 제공하지 못합니다. 도심 지역은 아스팔트와 콘크리트로 덮여 있어 물이 쉽게 스며들지 않으며, 인공 구조물이 개구리의 서식처를 대체하기 어렵습니다. 또한 하천이나 연못이 있다고 해도 수질오염과 인공적인 조명, 소음 등이 개구리에게는 스트레스로 작용하여 정착과 번식을 방해합니다. 둘째, 도시화는 개구리의 주요 이동 경로를 단절시키는 원인이 됩니다. 개구리는 계절에 따라 번식지와 서식지를 오가며 이동하는데, 도로와 건물은 이러한 이동을 방해하고, 개체 수를 감소시키는 주요 원인이 됩니다. 특히 도로에서는 차량에 치이는 ‘로드킬’ 현상이 자주 발생합니다. 이러한 도심 내 단절된 생태계는 개구리의 유전자 다양성에도 부정적인 영향을 미치며, 장기적으로는 지역 개체군의 생존을 위협하게 됩니다. 셋째, 도시의 기후 조건도 개구리에게 불리합니다. 도시 열섬 현상으로 인해 도심의 기온은 주변 시골보다 더 높으며, 습도도 낮은 경우가 많습니다. 이는 피부를 통해 수분을 흡수하고 호흡하는 개구리에게는 생리학적으로 큰 부담이 됩니다. 건조한 환경은 탈수를 유발하고, 이는 곧 생존률 저하로 이어집니다. 이처럼 도시 환경은 개구리의 생리적 특성, 생태적 요구 조건, 생활 주기에 모두 부정적인 영향을 주기 때문에, 개구리는 도시에서 살아남기 매우 어렵습니다. 반면, 시골이나 자연 지역에서는 물과 식생이 풍부하고 생태계가 비교적 안정되어 있어 개구리가 흔히 발견됩니다. 도시에서도 생태연못 조성, 생태통로 설치 등 일부 보존 노력이 이루어지고 있지만, 여전히 개구리에게는 도시는 생존에 적합하지 않은 공간입니다.
학문 / 생물·생명
25.06.06
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토마토 재배방법을 알고싶습니다 이제 모종컵에서 노지 화단으로 옮겨심었는데 아직 키가 작습니다 한 13센티 정도됩니다
안녕하세요.토마토는 비교적 재배가 쉬운 작물이지만, 생육 단계별로 알맞은 관리가 필요합니다. 현재 모종컵에서 노지 화단으로 옮겨 심은 후 키가 약 13cm 정도라면 아직 어린 묘 상태이므로 특히 주의가 필요합니다. 우선 토마토는 과습에 약한 작물입니다. 뿌리가 물에 오래 잠기면 쉽게 썩기 때문에 흙이 겉으로 마른 것을 확인한 후 충분히 주는 방식이 좋습니다. 일반적으로 2~3일에 한 번, 날씨가 더운 날은 하루에 한 번 정도 줄 수 있지만, 흙 상태를 꼭 확인하세요. 아침에 물을 주는 것이 가장 좋으며, 저녁 늦게 주면 밤 사이 수분이 남아 병이 생기기 쉬우므로 피해야 합니다. 다음으로 토마토는 거름을 좋아하지만, 시기와 양 조절이 중요합니다. 밑거름: 정식 전에 밭에 완숙된 퇴비(혹은 유기질 비료)와 복합비료(NPK: 질소, 인, 칼륨)를 충분히 섞어 두는 것이 좋습니다. 웃거름: 옮겨 심고 약 2~3주 후, 키가 20cm 이상 자란 시점부터 2주 간격으로 질소 비료는 적게, 칼륨과 인산 비료를 중심으로 주는 것이 좋습니다. 열매가 맺히기 시작하면 칼륨 위주의 비료(예: 황산칼륨)를 중심으로 시비하면 당도가 올라갑니다. 여름 장마철은 토마토 재배에 있어 가장 큰 위협 요소 중 하나인데요, 화단의 배수 상태가 나쁘면 뿌리썩음병(근부병), 덩굴썩음병, 역병 등이 생길 수 있으므로, 물이 고이지 않도록 배수구를 정비해 주세요. 또한 빗물이 잎에 오래 남으면 곰팡이성 병이 생기기 쉬우므로, 비온 뒤 잎이 잘 마르도록 지지대를 세우고 가지치기를 해 주세요. 줄기를 곧게 세우고 바람에 꺾이지 않도록 지지대를 세우며, 줄기로부터 자라는 곁순(옆줄기)은 일찍 제거해 통풍을 좋게 유지해야 합니다. 마지막으로 장마철 전후로 1~2주 간격으로 예방용 농약(예: 유기농 등록된 살균제)을 사용하면 병해를 줄일 수 있습니다. 이처럼 토마토는 생육 단계별로 물, 비료, 병해충 관리를 잘하면 풍성한 수확이 가능합니다. 어린 모종일수록 환경 변화에 민감하므로 초기에 잘 자리 잡도록 신경 써 주는 것이 중요합니다.
학문 / 생물·생명
25.06.06
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새와 파충류를 모아서 왜 석형류로 분류할까요?
안녕하세요.새와 파충류를 함께 석형류(Archosauria)로 분류하는 이유는 겉모습보다는 이들의 공통된 진화적 기원과 해부학적, 유전적 특징에 근거한 것입니다. 과학에서는 생물을 분류할 때 외형적인 모습만이 아니라, 뼈 구조, 생리학, 발생 과정, 분자 생물학적 데이터(특히 DNA 분석) 등을 종합적으로 고려하여 공통 조상을 기준으로 분류합니다. 석형류는 중생대에 번성했던 공룡, 익룡, 악어류 그리고 현재의 새들을 포함하는 생물 집단으로, 이들은 모두 약 2억 5천만 년 전쯤의 공통 조상에서 진화한 것으로 알려져 있습니다. 이 조상은 네 발로 걷고 꼬리가 길며, 뒷다리가 발달한 육상 파충류였다고 추정됩니다. 특히 조류는 단순히 파충류에서 진화한 것이 아니라, 공룡 중에서도 수각류(獸脚類)라는 육식성 공룡 무리에서 진화했습니다. 대표적인 예로, 티라노사우루스 같은 공룡이 조류와 가장 가까운 친척입니다. 조류는 진화 과정에서 비늘 대신 깃털이 생기고, 앞다리가 날개로 바뀌며, 뼛속이 속이 빈 구조로 변화하고, 체온을 스스로 조절하는 능력까지 발달시켰습니다. 하지만 이들의 골격 구조, 번식 방식(알을 낳음), 폐의 구조 등 많은 면에서 여전히 파충류와 깊은 유사성을 보입니다. 한편, 악어나 도마뱀, 거북 같은 파충류들도 각각 다양한 형태로 진화했지만, 그 중 악어는 새와 가장 가까운 현생 파충류입니다. 악어와 새는 심장의 구조(완전한 4심방), 둥지를 짓고 알을 돌보는 행동, 음성으로 소통하는 습성 등 놀랍도록 유사한 특징을 공유합니다. 이는 둘 다 석형류라는 큰 분류군에 속해 있기 때문입니다.따라서 겉보기에는 새와 파충류가 서로 매우 다르게 보일 수 있지만, 유전적, 해부학적, 진화적인 측면에서는 하나의 공통 조상에서 갈라져 나왔다는 명확한 과학적 증거가 있으며, 이 때문에 이들을 함께 석형류(Archosauria)로 분류하는 것입니다. 생물 분류는 단순한 외형이 아니라, 공통 조상에 기반한 진화적 연결성을 기준으로 하기 때문에 가능한 일입니다.
학문 / 생물·생명
25.06.06
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대머리 독수리는 원래 머리네 털이 있다고 하는데
안녕하세요.대머리독수리(Bald Eagle)는 이름과 달리 실제로는 머리에 털(깃털)이 있는 새입니다. '대머리'라는 이름은 머리에 털이 없다는 뜻이 아니라, 흰색 깃털로 덮인 머리가 마치 대머리처럼 보이기 때문에 붙여진 이름입니다. 영어 이름인 "Bald Eagle"에서 'bald'는 고어(Old English)에서 '흰색(white)' 또는 '밝은(light-colored)'이라는 의미로 사용되던 단어에서 유래된 것입니다. 과학적으로 보면, 대머리독수리는 태어날 때부터 머리에 깃털이 있으며, 어린 개체일 때는 머리와 몸 전체가 갈색을 띕니다. 성장하면서 약 4~5년이 지나 성조(成鳥)가 되면 머리와 꼬리 깃털이 하얗게 바뀌고, 몸통과 날개는 어두운 갈색이 됩니다. 이 흰 머리 깃털이 멀리서 보면 마치 깃털이 없는 대머리처럼 보여 '대머리독수리'라는 이름이 붙은 것입니다. 따라서 대머리독수리는 자연적으로 깃털이 빠져서 대머리가 되는 것이 아니라, 오히려 성숙한 외형의 특징으로 흰색 머리 깃털을 가지게 되는 것이며, 이는 진화적으로 다른 독수리들과 구별되는 시각적 신호로 작용할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.06.06
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왜 사람은 안씻으면 머리에서나 몸에서 냄새가 나나요??
안녕하세요.사람이 씻지 않으면 머리나 몸에서 냄새가 나는 이유는 주로 피부에 사는 미생물과 관련이 있습니다. 우리 몸의 피부 표면에는 항상 다양한 세균들이 존재하는데, 이를 정상 피부 상재균이라고 합니다. 이들은 대부분 해롭지 않으며, 외부 병원균의 침입을 막아주는 역할도 합니다. 그러나 우리가 씻지 않고 오랜 시간 방치하면, 이 균들이 땀이나 피지(기름 성분) 같은 분비물과 만나 냄새를 유발하는 물질을 만들어냅니다. 예를 들어, 땀 자체는 거의 무취에 가깝지만, 땀이 피부에 있는 세균에 의해 분해되면 암모니아, 지방산, 황화물 등의 냄새나는 부산물이 생깁니다. 특히 겨드랑이, 발, 머리 같은 부위는 땀샘과 피지선이 많아서 세균 활동이 활발하며, 지속적으로 분비물과 접촉하는 환경이기 때문에 더 강한 냄새가 나게 됩니다.머리에서 나는 냄새의 경우, 두피에서 분비되는 피지 성분이 세균과 접촉하면서 산패되거나 분해되면 ‘쾌쾌한’ 냄새가 나게 됩니다. 이틀, 삼일만 씻지 않아도 이러한 분비물과 세균이 축적되면서 냄새가 강해지는 것입니다. 결국 냄새는 우리 몸에서 나는 분비물 자체 때문이 아니라, 이것들을 먹이로 삼는 미생물들이 만들어내는 부산물 때문에 생기는 현상이며, 청결을 유지함으로써 이를 효과적으로 예방할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.06.06
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중국매미 같은 외래종은 날라서 우리나라에 오나요?
안녕하세요.중국매미와 같은 외래종이 우리나라에 유입되는 방식은 대부분 스스로 날아오는 것이 아니라, 인간 활동에 의해 무의식적으로 유입되는 경우가 많습니다. 매미는 날개가 있어 날 수는 있지만, 긴 거리를 자력으로 이동하는 능력은 제한적입니다. 따라서 중국에서 한국까지 바다를 건너 날아오는 일은 거의 없습니다. 대신 외래종 매미는 물류, 교역, 관광 등 사람의 이동이나 물건의 운반 과정에서 유입될 가능성이 큽니다. 예를 들어, 매미의 알이나 유충이 수목, 조경수, 목재, 포장재, 컨테이너 등에 붙어 있는 채로 수입되거나, 선박이나 항공기 화물에 섞여 들어오는 식입니다. 실제로 외래 해충의 대부분은 이와 같은 경로를 통해 전 세계로 퍼지고 있습니다. 또한 지구온난화와 같은 기후 변화로 인해 외래종이 정착할 수 있는 생태적 조건이 넓어지면서, 이전에는 정착하지 못했던 지역에서도 살아남고 번식하는 경우가 늘고 있습니다. 이로 인해 일부 외래 매미는 우리나라의 도시 숲이나 농경지에서 토착 생물과 경쟁하거나 생태계에 피해를 주는 유해종으로 자리잡을 수 있습니다. 따라서 외래종 매미는 주로 인간 활동으로 인해 의도치 않게 이동된 뒤, 우리나라의 환경에 적응하여 정착하게 된 경우가 많습니다. 이런 이유로 외래종의 유입과 확산을 방지하기 위해 검역 강화와 생태계 감시 활동이 매우 중요합니다.
학문 / 생물·생명
25.06.06
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경구용수액보다 많은 소금량도 혈중농도아래면 괜찮지않나요?
안녕하세요.세포내 탈수(즉, 세포 안의 수분이 빠져나가는 상태)를 해결하기 위해서는 단순히 소금(NaCl)의 섭취량만을 고려해서는 안 되며, 수분과 전해질의 균형을 함께 고려해야 합니다. 일반적으로 경구용 수액(ORS, Oral Rehydration Solution)은 체내 수분 재흡수를 최적화하기 위해 포도당과 나트륨의 비율을 과학적으로 조절한 조성으로, 장 내에서 나트륨과 함께 포도당이 흡수될 때 수분도 함께 빠르게 흡수되는 메커니즘을 이용합니다. 질문처럼 "경구용 수액보다 소금이 많은 용액을 먹어도 혈중 농도(혈장 삼투압, 약 275~295 mOsm/kg)보다 높지만 않으면 괜찮은가?" 하는 부분에 대해서는 주의가 필요합니다. 혈장 삼투압보다 소금 농도가 높다면 그 용액은 고장성(hypertonic) 용액이 되고, 오히려 세포 밖으로 물이 빠져나가 세포내 탈수를 악화시킬 수 있습니다. 혈중 농도보다 낮거나 같은 수준의 소금 농도를 유지해야 세포 내 수분 유입이 가능하거나 최소한 수분이 빠져나가지 않도록 유지할 수 있습니다. 또한, 단순히 소금(나트륨)만 추가하면 위장관 내 삼투압이 올라가 장에서의 물 흡수를 방해할 수 있으며, 설사를 유발하거나 수분 손실을 악화시킬 수 있습니다. 따라서 ORS는 적절한 농도의 나트륨(대략 75 mEq/L)과 포도당(75 mmol/L)이 같이 들어 있어야 하며, 이때 나트륨과 포도당이 1:1 비율로 존재하면 소듐-글루코스 공동수송체(SGLT1)를 통해 빠르게 흡수되며, 동시에 물도 따라 흡수되어 탈수를 효과적으로 해결할 수 있습니다. 결론적으로, 경구용 수액보다 소금을 더 넣는 것이 혈중 농도보다 낮은 농도라면 이론적으로 삼투압 문제는 적지만, 장 흡수와 세포 수분 공급 효율까지 고려하면 단순한 소금 농도 조절보다는 포도당과 함께 적절한 비율의 ORS 사용이 가장 효과적입니다. 무리하게 소금만 추가하는 것은 흡수 효율을 떨어뜨리고 탈수를 악화시킬 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.06.06
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감자 속에도 아밀레이스가 들어있나요??
안녕하세요.네, 맞습니다. 감자에는 아밀레이스(Amylase) 효소가 일정량 존재합니다. 아밀레이스는 전분(녹말)을 당으로 분해하는 효소로, 동물뿐 아니라 식물에서도 발견되며, 감자와 같이 전분을 저장하는 식물 조직에서도 중요한 역할을 합니다. 감자의 주요 성분은 전분이며, 이 전분은 감자가 싹을 틔우기 전 에너지 저장물질로 사용되는데요 싹이 트고 성장하기 시작하면, 저장된 전분을 당으로 분해해 에너지로 활용해야 하는데, 이 과정에 바로 아밀레이스가 필요합니다. 따라서 감자 속에도 아밀레이스가 포함되어 있으며, 특히 감자가 발아하는 시기에 활성이 증가합니다. 아밀레이스는 감자 전체에 걸쳐 분포하지만, 싹이 자라는 부위(눈 주변)나 표피 근처, 혹은 싹이 난 감자에서는 중심부에도 증가된 아밀레이스 활성이 관찰됩니다. 하지만 일반적으로 수확 직후나 생감자의 경우 아밀레이스 활성이 낮은 편이며, 저장 기간이 길어지거나 온도가 상승하면 활성이 점차 증가합니다. 이는 감자가 저장된 전분을 이용하기 위해 아밀레이스를 더 많이 생산하기 때문입니다. 즉, 감자에도 아밀레이스가 존재하며, 특히 전분을 당으로 전환해야 하는 생장기나 저장 후기에 활성화됩니다. 그러나 아밀레이스의 양은 사람의 타액이나 이자(췌장)처럼 강력하진 않으며, 감자 안에서 전분 분해를 위한 보조적 수준의 효소 활성이 있는 것으로 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.06.06
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요즘에 코로나가 다시 유행한다고 하는데 이유가 뭔가요??
안녕하세요.요즘 코로나19가 다시 유행하는 이유는 단순히 날씨 때문만은 아니며, 여러 과학적 요인이 복합적으로 작용하고 있기 때문입니다. 첫 번째 이유는 면역력의 감소인데요, 많은 사람들이 백신을 맞은 지 오래되었거나, 감염 후 시간이 지나면서 몸속의 항체 수치가 낮아진 상태입니다. 이로 인해 바이러스에 대한 방어력이 떨어지고, 감염되기 쉬운 상태가 된 것입니다.두 번째는 변이 바이러스의 등장입니다. 바이러스는 시간이 지남에 따라 유전자가 조금씩 바뀌는 ‘변이’가 계속 생기는데, 최근에 퍼지고 있는 변이는 기존보다 전파력이 더 강하거나 면역 회피 능력이 더 높은 특징을 가질 수 있습니다. 이런 변이는 기존 백신이나 자연 감염으로 얻은 면역을 어느 정도 피할 수 있어 감염 확산이 쉬워집니다. 세 번째는 실내 활동 증가입니다. 여름이라고 해서 반드시 감염이 줄어드는 것은 아닙니다. 실제로 여름에는 더위를 피하려고 실내에서 에어컨을 켜고 창문을 닫은 채 지내는 경우가 많기 때문에, 환기가 부족해져 바이러스가 퍼지기 쉬운 환경이 만들어집니다. 여기에다 마스크 착용이나 개인 위생 관리가 느슨해진 것도 유행을 돕는 요인이 됩니다. 또한 사람들의 경계심이 예전보다 줄어든 것도 영향을 미칩니다. 사회적 거리두기나 방역 조치가 해제된 후, 사람들이 다시 모임, 행사, 여행 등을 활발히 하면서 바이러스가 전파될 기회가 많아진 것입니다. 따라서 요즘 다시 코로나19가 유행하는 이유는 단순히 더운 날씨 때문이 아니라, 면역력 저하, 변이 바이러스, 실내 밀집 환경, 낮아진 경각심 등 여러 요소가 함께 작용하고 있기 때문입니다. 이런 때일수록 손 씻기, 환기, 마스크 착용 등 기본적인 방역 수칙을 지키는 것이 중요합니다.
학문 / 생물·생명
25.06.06
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