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DNA와 RNA의 염기서열은 어떻게 구성되어 있나요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.핵산(nucleic acid, NA)이라 함은 폴리뉴클레오티드(polynucleotide), 즉 뉴클레오티드 중합체(nucleotide polymer)인데 생명체에서 유전정보를 전달하는 유전물질로 데옥시리보 핵산(DNA)과 리보핵산(RNA)으로 나뉩니다.RNA는 한 가닥의 폴리뉴클레오타이드로 구성되어 있고, DNA는 두 가닥의 폴리뉴클레오타이드가 결합해 오른 나사 방향으로 꼬여 있는 이중 나선 구조입니다. 핵염기인 아데닌, 구아닌, 사이토신은 DNA와 RNA에 공통적으로 존재하지만, 티민은 DNA에만, 유라실은 RNA에만 존재합니다.DNA는 보통 이중나선 구조(double-helix)를 하고 있습니다. 염색체라 함은 이 DNA가 단백질에 감기고 꼬여서 찌그러져 있는 상태입니다. DNA의 기본 단위인 뉴클레오티드(nucleotide)는 오탄당(pentose)에 염기(base)와 인산(phosphate)이 합해진 구조이다. 반면 뉴클레오시드(nucleoside)는 인산이 빠지고 당과 염기만 합해진 것입니다. DNA를 구성하는 기본 블록은 deoxyribonucleic acid triphosphate (dNTP)로서 이는 deoxyribose의 1번 위치에 염기(base)가, 5번 위치에 triphosphate가 결합된 구조입니다. 염기는 4종이며 아데닌(A)과 구아닌(G)은 퓨린(purine)이고, 시토신(C)과 티민(T)은 피리미딘(pyrimidine)입니다. dNTP는 결합된 염기에 따라 dATP, dCTP, dGTP, dTTP의 4종이 있습니다.RNA 는 구조적으로 세가지 측면에서 DNA와 차이가 있습니다. 첫째는 5탄당의 2' 탄소에 수산화(OH)기가 부착된 리보스(ribose)이고, 둘째는 염기가 thymidine 대신에uracil (U)이며, 셋째는 외가닥(single-stranded)이란 점입니다. RNA는 리보스의 2'-OH가 알카리 가수분해에 의해 쉽게 분해되므로 불안정하며(less robust than DNA) 환경에 존재하는 RNAase에 의해 쉽게 파괴됩니다. 염기 성분은 대부분 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 우라실(U)의 4종이고, 이 밖에 티민을 비롯한 여러 가지 염기의 메틸유도체를 미량 포함하고 있는 것도 있습니다. 이들 염기를 포함하는 뉴클레오티드가 포스포디에스테르(phosphdioester) 결합으로 외가닥 사슬모양 중합체(polymer)를 형성한 폴리뉴클레오티드가 RNA입니다.그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 생물·생명
23.09.15
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무지개는 왜 반원으로 보이나요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.무지개가 반원으로 보이는 이유는 공기중의 물방울에 의해 태양빛이 굴절되면서 경로차에 따라 빛이 분산되어 나타나는 현상으로 원래는 원형인데 땅에서는 지표면에 가려지는 부분이 있어 반원으로 보이는 것입니다.그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 지구과학·천문우주
23.09.15
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우주선은 무슨 소재로 되어 있나요??
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.고열에도 버티위해 강하금속에 비금속 물질을 섞어 만든 복합 소재도 많이 쓰입니다. 알루미늄에 탄화규소를 섞으면 합금으로 만들었을 때처럼 강도가 훨씬 높아집니다. 탄소섬유로 강화한 금속이나 플라스틱도 쓰이며, 탄소-탄소 복합재료도 가볍고 단단해 우주선에 널리 쓰입니다. 탄소-탄소 복합재료는 말 그대로 탄소를 탄소로 강화한 물질입니다. 탄소 물질인 흑연(연필심으로 쓰는 물질)에 탄소섬유를 섞어 만든 것으로, 고온에 잘 견디는 특징이 있습니다. 우주왕복선의 앞부분과 날개에도 쓰였고, 우리나라의 나로호의 노즐을 만드는 데도 쓰였습니다. 이처럼 화염을 내뿜는 로켓의 노즐 부위, 지구 대기권에 재진입하는 우주선은 수천 도의 고열을 견뎌야 하기 때문에 열에 강한 소재로 보강해야 합니다. 우주왕복선은 대기권 재진입 시에 공기와의 마찰로 생기는 열에 견딜 수 있도록 가장 바깥쪽에 에폭시 수지를 이용해 세라믹 타일을 붙입니다. 에폭시 수지는 접착성과 내열성이 강해 우주선이나 비행기에 널리 쓰이는 재료입니다.그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 지구과학·천문우주
23.09.15
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스페이스x의 로켓 재회수 기술은 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.사실 그냥 다시 가져오는 것 입니다. 우주발사체는 크게 지상에서 발사해 대기권을 돌파하는 1단 추진체, 그리고 탑재한 우주선과 인공위성을 목표 궤도까지 보내는 2~3단의 상단 추진체로 구성됩니다. 다만, 이 발사체 상당수가 ‘일회용’이란 문제가 있습니다. 대다수 발사체는 엔진 연소 직후 바다에 떨어지거나 대기권에 타면서 쓰레기가 됩니다. 로켓 재사용 기술은 말 그대로 이들 추진체를 회수해 소모품은 교체하고, 엔진과 연료탱크 등 비싼 장비들을 다시 재사용하는 기술을 뜻합니다. 이를 통해 발사 비용과 폐기물을 모두 줄이는 것이 핵심입니다. 한국형달궤도선 다누리를 우주로 보낸 스페이스X의 우주발사체 ‘팰컨 9(Falcon 9)’이 대표적입니다. 팰컨 9의 경우 발사체 발사 직후 분리된 1단 추진체를 회수해 100여차례 다시 사용합니다. 1단 추진체가 대기권 재진입, 엔진 재점화 과정을 거쳐 해상 바지선으로 회수해 재사용하는 것인데요. 덕분에 1kg의 화물을 우주로 보낼 때 스페이스X 팰컨 9 발사체의 발사 비용은 2,000달러(약 248만원) 정도로 발사 비용을 절약할 수 있습니다. 그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 지구과학·천문우주
23.09.15
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십자 나사못은 누가 발명을 하였나요?
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.사실 나사(Screw)의 발명자에 대한 정확한 기록은 남아있지 않습니다. 다만 관련된 역사적 기록이 몇 남아있어 이를 두고 추측할 뿐인데요. 그 중에서도 고대 그리스 시대의 저명한 수학자 아르키메데스(기원전 287-212년)이라는 설이 가장 유력합니다. 아르키메데스라고 하면 돈과 은의 비중차(혹은 부력차)를 이용하여 왕관이 순금이 아닌 것을 증명한 일명 "유레카" 에피소드로 유명하죠.이러한 아르키메데스가 나사의 첫 발명자라는 추측은 기원전 3세기의 한 문헌에서 비롯됩니다. 해당 문헌에 양수용 물나사가 등장하는데, 이는 청년이었던 아르키메데스에 의한 발명품이라고 나오고 있죠. 당시 아르키메데스는 모든 무게를 움직이는 것이 가능하다고 주장합니다. 그리고 유레카 일화 속 왕관의 주인인 왕에게 이를 증명하겠다며 75t의 배를 움직여 보였죠. 이때 배를 움직이기 위하여 아르키메데스가 웜나사(오늘날의 웜기어)를 사용했다고 전해지며 이로써 나사의 발명자는 아르키메데스라는 설이 이어져오고 있습니다.그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 기계공학
23.09.15
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조선시대 때 왕이 열람할수 없는 문서가 있다고 들었는데, 그 문서의 명칭은 무엇인가요?
안녕하세요. 김찬우 인문·예술전문가입니다.역사가 기록된 신록입니다. 사관이 기록하는 신록은 심지어 왕 본인의 내용일지라도 열람이 불가하였습니다.그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 역사
23.09.15
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표준시간대 시간을 어떻게 측정이 되나요??
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.과거에는 세계시간의 표준을 영국의 그리니치 천문대를 기준으로 한 평균태양시인 GMT로 전세계의 시간을 맞췄으나, 1972년 이보다 훨씬 오차가 적은 원자시계가 나온 이후, GMT에서 출발한 협정 세계시(UTC)로 대체되었습니다. UTC는 영어로 Coordinated Universal Time, 프랑스어로 Temps Universel Coordonné인데 약자를 정하는 데 있어 두 나라가 서로 양보를 하지 않다가 어중간한 종지부로 UTC를 정하였습니다.지구의 운동을 직접 반영하지는 않고, 원자시계에 기반을 두지만 윤초를 더하거나 빼서 실제 지구의 운동과 1초 이내의 오차로 보정합니다. 좀 더 세밀하게 말하면, 1 초의 길이는 원자시계로 정하고 (시간의 단위인 1초를 천체의 운동과 무관하게 만들기 위함) 하루의 길이는 이것의 86400 배, 즉 86400 초로 정합니다.그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 지구과학·천문우주
23.09.15
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스마트워치 후면 신체기능 체크하는 불빛은 안전한 것인지 궁금합니다.
안녕하세요. 김찬우 과학전문가입니다.전자파가 인체에 무해하다 무해하지 않다 에 대한 의견은 분분 합니다. 하지만 전자제품으로 판매되어 시중에 나온제품들은 전자파에 대한 양을 측정하여 인체에 무해함을 입증해야만 판매할 수 있기때문에 착용중인 제품에서 나오는 전자파는 인체에 무해하다고 생각하시면 됩니다. 물론 오랜 시간동안 과도한 전자파 사용은 인체에 해로울 수 있지만 일상생활에서 발생하는 전자파는 미약하기 때문에 인체에 큰 영향을 미치지 않는다고 합니다. 물론 강한 세기의 전자파는 인체에 유해한 영향을 줄 수 있어 전자파 인체보호기준이 마련되어 있습니다다만 ‘장기간 및 과도한 사용’에 따른 미래의 잠재적인 위험 요인에 대해 사전 조치 및 대책이 필요한데요. 이에 따라 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소는 휴대전화 전자파(RF)의 암 발생 등급을 2B로 분류하였고, 해당 등급에는 피클, 김치와 같은 절인 채소와 커피 등도 포함되어 있습니다.그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 전기·전자
23.09.15
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조선을 건국한 이성계는 왕으로서 어떠한 업적을 남겼나요?
안녕하세요. 김찬우 인문·예술전문가입니다.주요업적은 아래와 같습니다.1) 황산대첩1380년(고려 우왕 6년) 왜구가 금강 하구에 500여 척의 함선을 이끌고 와서 3도(전라도, 충청도, 경상도) 일대에 약탈화 방화를 일삼았습니다. 이 때 황산에 진을 치면서 모인 왜구를 이성계가 여러 번 어려움을 겪으며 고전 끝이 승리한 전투입니다. 당시 전사한 왜구의 피로 강이 물들어 6~7일간이나 물을 먹을 수 없었다고 하며, 포획한 말이 1,600여 필이고 병기도 헤아릴 수 없이 많았다 합니다다. 황산대첩은 고려시대 '최영'의 '홍산대첩'과 더불어 왜구 격파에서 가장 특별할 만한 것으로 이후 왜구의 침입을 쇠퇴시키고 이성계가 '중앙정치'를 시작한 계기가 되었습니다.2) 홍건족 토벌홍건족은 원나라 군대에 쫓기면서 퇴로를 한반도를 잡아 1359년(공민왕 8년)부터 고려를 침범하기 시작했습니다.1362년(공민왕 10년) 이성계는 사병 2,000명을 이끌고 선봉에서 적장의 목을 베는 등 큰 공을 세워 두각을 나타냈습니다.이로써 중국 직례지에서 일어나 만주에 진출한 홍건적은 고려에 대한 2차의 침공으로 오히려 고려에 의해 전멸하게 되었고, 고려도 막대한 타격을 입어 국운의 쇠퇴를 가져오게 됩니다.3) 조선건국이성계는 1392년 조선을 건국합니다. 조선건국은 망해가는 고려의 세대교체(권문세족->신진사대부)를 시작으로 전국적인 체제정비(과전법, 8도 개편)의 기틀을 마련합니다. 이로써 고려말기 힘이 약한 왕권을 강화 시키며 불교 폐단 혁파와 동시 법치국가의 틀을 만들었습니다4) 한양천도새왕조를 연 이성계는 새로운 도읍지를 논의하게 되었고, 1394년 한양(서울)로 도읍지를 천도합니다.(태조 3년) 고려의 수도였던 개경은 이성계를 반대하는 세력의 기반이 남아있고, 풍수지리리를 비롯한 조세미의 수상운공, 군사지리적 조건 등을 고려해 한양으로 옮겼습니다. 수도를 한양으로 옮기면서 경복궁을 비롯해 한양건설을 추진했으며 세종대에는 인구 20만의 대도시로 성장하게 된됩니다.그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 역사
23.09.15
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우리나라에서 최루탄과 관련된 역사적인 사례나 사건은 어떤 것이 있나요?
안녕하세요. 김찬우 인문·예술전문가입니다.한국 현대사에서 절대 빼놓을 수 없는 물건입니다. 민주화 운동에서 꾸준히 사용되어 왔고 최루탄에 의해 숨진 김주열 열사와 이한열 열사의 죽음이 각각 4.19 혁명과 6월 항쟁의 도화선이 되면서 정권이 두 번이나 바뀌었습니다. 이승만 정부 시절 3.15 부정선거로 분노한 마산에서 3.15 의거가 벌어졌고 그 와중에 마산상업고등학교 1학년 김주열이 최루탄을 왼쪽 눈에 맞아 사망한 뒤 시체가 바다에 유기된 적이 있었습니다. 물론 자유당 정권은 모른다고 발뺌했지만, 이 일이 알려짐으로 인해 시위는 더욱 더 격화되어 결국 4.19 혁명으로 번졌습니다. 또한 5공 시기인 1987년 6월 9일, '6.10 대회를 위한 범연세인 총궐기대회' 도중 연세대생 이한열이 머리에 최루탄을 맞아 같은 대학 학생 이종창에게 부축받는 장면이 사진에 찍히고 뉴욕 타임즈 1면 머릿기사에 실리기도 하였습니다. 그 후 6월 항쟁이 도래했습니다. 그럼 깊이있는 질문 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다:)
학문 / 역사
23.09.15
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