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귀뚜라미는 귀가 다리에 있다는데 왜 다리에 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.귀뚜라미의 귀는 얼굴이 아닌 앞다리의경골에 위치합니다.이 특이한 위치는 진화 과정에서 청각 기능을향상시키기 위해 발달한 것으로 추정됩니다.다리에 위치한 작은 구멍인 청각기관은 소리를 감지합니다.청각기관 아래에는 소리 진동을 신경 신호로변환하는 청각 세포가 존재합니다.청각 세포에서 발생하는 신경 신호는 뇌로 전달되어 소리로인식됩니다.귀뚜라미는 다리에 있는 귀를 통해 소리의 방향을 정확하게 감지할 수 있습니다.다리의 위치는 낮은 주파수의 소리를 더 잘 감지하도록도와줍니다.움직이는 다리에 숨겨진 귀는 포식자에게 발각될 가능성을 낮춥니다.곤충의 귀는 종류에 따라 다양한 위치에 존재합니다.귀뚜라미처럼 다리에 있는 경우 배나 가슴에 위치하는경우 머리에 촉각과 함께 있는 경우 등이 있습니다.곤충의 귀는 구조와 기능 면에서도 차이가 있습니다. 청각기관의형태 청각 세포의 수 감지 가능한 주파수 범위 등이 다양합니다.앞다리 경골청각기관 청각 세포 뇌 연결방향 감지 음역대확장 위장 효과귀뚜라미의 귀는 다리에 위치하여 청각기능을 향상시키도록 진화했습니다.다른 곤충들은 귀의 위치 구조 기능 면에서 다양한 특징을 보여줍니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.09
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중추신경계 이상 중에서 알츠하이머병은?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.알츠하이머병은 중추신경계 이상으로 인해 발생하는 치매질환의 대표적인 유형입니다. 인지 능력 특히 기억력 언어 사고력 판단력 등의기능 저하를 유발하며 일상생활 수행에 어려움을초래합니다.일에 대한 기억력 상실 약속이나 중요한 사건 잊기 반복적인 질문 등이 나타납니다.언어 사고력 판단력 시각공간 능력 등의 인지 기능 저하가 발생합니다.초조 우울 불안 공격성 등의 성격 변화가 나타날 수 있습니다.신경학적 검사 뇌 영상 검사 혈액 검사 인지 능력 평가등을 통해 진단합니다.아직 완전히 밝혀지지 않았지만 아밀로이드 플라크 타우 단백질 응집 염증 반응 신경세포 손상 등이 주요 원인으로 추정됩니다.뇌세포 손실 특히 해마 영역에서 신경세포 손실이 심각하게 발생합니다.일부 유전적 요인이 발병 위험을 높일 수 있지만 유전적 결정론이 아닙니다.완치를 위한 치료법은 없지만 증상 완화 및 진행 늦추는 치료가 가능합니다.약물 치료 비약물 치료 (인지 활동 운동 생활습관 개선) 등이있습니다.건강한 생활습관 유지 정신적 스트레스 관리 규칙적인 운동 뇌 건강 관리 등이 도움이 될 수 있습니다.증가하는 노인 인구와 함께 알츠하이머병 환자 수가 증가하고 있으며 사회적 경제적 부담이 커지고 있습니다.치료법 개발 진단 기술 향상 예방 전략 연구 등에 대한활발한 연구가 진행되고 있습니다.알츠하이머병은 개인 가족 사회에 큰 영향을 미치는 심각한 질환입니다. 지속적인 연구와 사회적 관심을 통해 조기 진단 효과적인 치료 예방 전략 개발이 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.09
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화산은 어떤과정을 통해 생기나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구 표면은 여러 개의 지각판으로 이루어져 있으며이지각판들은 끊임없이 이동하고 있습니다.지각판들이 서로 만나는 곳을 판 경계라고 합니다. 판 경계에는 크게 3가지 유형이 있습니다.한 판이 다른 판 아래로 밀려 들어가는 경계입니다.두 판이 서로 멀어지는 경계입니다.두 판이 서로 옆으로 지나가는 경계입니다.수렴 경계에서는 한 판이 다른 판 아래로 밀려 들어가면서 마그마가 지표면으로 올라와 화산 활동이 일어납니다.발산 경계에서는 지각판이 멀어지면서 마그마가 지표면으로 올라와 화산 활동이 일어납니다.변환 경계에서는 일반적으로 화산 활동이 일어나지 않습니다.지구 내부의 맨틀은 뜨거운 물질로 이루어져 있으며끊임없이 대류하고 있습니다.맨틀 대류 과정에서 뜨거운 물질이 지표면에 가까이 올라오면서 부분적으로 녹아 마그마가 생성됩니다.마그마는 지표면 아래에 마그마굄이라는 공간에 저장됩니다.마그마굄의 압력이 높아지면 마그마가 지표면으로 분출되어 화산이 형성됩니다.백두산은 현재 휴화산으로 분류되고 있지만 과거에 여러 번 분출했던 활화산입니다.최근 백두산에서는 지진 활동이 증가하고 있으며 마그마굄에서 마그마가 이동하는 활동도 관찰되고 있습니다.백두산은 미래에도 분출 가능성이 있으며 분출 규모와 시기는 정확히 예측할 수 없습니다.한라산은 과거에 여러 번 분출했던 화산이지만 현재는 활동 흔적이 없어 사화산으로 분류됩니다.한라산은 현재 화산 활동이 없지만 미래에 다시 활성화될 가능성이 완전히 없다고 볼 수는 없습니다.한국은 화산 재해 예측 및 대비 시스템을 구축하고 있으며 화산 활동을 지속적으로 관찰하고 있습니다.화산 분출 위험이 발생할 경우 주민들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 계획을 마련하고 있습니다.화산은 지각판의 이동과 마그마 활동에 의해 생성됩니다.한국은 백두산과 한라산을 비롯한 여러 화산이 존재하며 이들 화산은 미래에도 분출 가능성이 있습니다.한국 정부는 화산 재해 예측 및 대비 시스템을 구축하고있으며 주민들을 안전하게 대피시킬 수 있도록 계획을 마련하고 있습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.09
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소수력발전을 개인이 직접 운용할 수 있나요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.하천이나 산지의 소유자가 소수력 발전을 할 때 수차 규모와 전기차 2대 운용 가능 여부는 여러 요소에 따라 달라집니다.원하는 발전 용량에 따라 수차 규모가 결정됩니다.일반적으로 1kW 발전 용량당 약 1㎡의 수차 면적이 필요합니다.하천의 유량은 수차 규모에 큰 영향을 미칩니다. 유량이 적으면 작은 수차만 설치할 수 있으며 유량이 많으면 큰 수차를 설치하여 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다.낙차는 수차의 회전 속도와 효율에 영향을 미칩니다. 낙차가 높을수록 작은 수차로도 더 많은 전력을 생산할 수 있습니다.전기차 모델에 따라 전력 소비량이 다릅니다. 일반적으로 전기차 1대를 충전하는 데 하루에약 50kWh의 전력이 필요합니다.하루 운행 거리에 따라 전력 소비량이 달라집니다. 운행 거리가 길수록 더 많은 전력이 필요합니다.하루에 100kWh 이상의 전력을 생산할 수 있는 소수력 발전 설비를 설치해야 전기차 2대를 운용할 수 있습니다.1kW 소수력 발전 설비 일반적인 가정에서 사용하는전력량(월 300kWh)을 생산하기 위한 설비 규모입니다.하천의 유량이 충분하고 낙차가 높다면 1㎡ 크기의 수차로 설치 가능합니다.5kW 소수력 발전 설비 전기차 1대를 운용하기 위한 설비 규모입니다. 하천의 유량이 충분하고 낙차가 높다면 5㎡ 크기의 수차로 설치 가능합니다.10kW 소수력 발전 설비 전기차 2대를 운용하기 위한 설비 규모입니다.하천의 유량이 충분하고 낙차가 높다면 10㎡ 크기의 수차로 설치 가능합니다.소수력 발전 설비 설치에는 관련 기관의 허가가 필요합니다.설치 비용 유지 관리 비용 전력 생산량 등을 고려하여 경제성을 분석해야 합니다.소수력 발전 설비 설치가 주변 환경에 미치는 영향을 고려해야 합니다.하천이나 산지의 소유자가 소수력 발전을 하려면 수차 규모설비 규모 허가 경제성 환경 영향 등을 고려해야 합니다. 전기차 2대를 운용하기 위해서는 하루에 100kWh 이상의 전력을 생산할 수 있는 설비를 설치해야 하며 하천의 유량낙차 전기차 모델 운행 거리 등을 고려하여 적절한 규모의 수차를 선택해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 토목공학
24.03.09
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넓은 우주 공간을 암흑 물질이 꽤나 많이 차지 하고 있다고 하는데요. 그렇다면 인간이 평생 살면서 인간 몸속에서암흑 물질은 얼마 정도일까요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.넓은 우주 공간을 암흑 물질이 상당히 차지하고 있다는사실은 흥미로운 주제입니다.인간 몸속에는 암흑 물질이 거의 존재하지 않습니다.암흑 물질은 직접 관측되지 않지만 중력 효과를 통해그 존재를 추론하는 가상의 물질입니다.우주 전체 질량의 약 85%를 차지한다고 추정되지만아직까지 그 정체는 밝혀지지 않았습니다.인간 몸은 대부분 원자로 구성되어 있으며 원자는 핵과전자로 이루어집니다.암흑 물질은 핵이나 전자와 같은일반적인 물질과는 다른 형태의 물질로 추정되므로 인간 몸속에존재한다고 해도 극히 미량일 것으로 예상됩니다.현재 기술로는 인간 몸속 암흑 물질의 양을 정확하게 측정하는 것이 불가능합니다.일부 연구에서는 인간 몸속 암흑 물질의 양이 10^(-12)g정도로 추정되기도 이는 매우 불확실한 수치입니다.현재까지 암흑 물질은 인간에게 직접적인 영향을 미치는 것으로 알려져 있지 않습니다.암흑 물질의 정체와 특성을 밝히기 위한 연구가 계속 진행되고 있으며 앞으로 암흑 물질과 인간의 관계에 대한 새로운 정보가 발견될 가능성이 있습니다.인간 몸속 암흑 물질의 양은 극히 미량이며 현재 기술로는 정확하게 측정하기 어렵습니다. 암흑 물질과 인간의 관계는 아직 밝혀지지 않았지만앞으로 더 많은 연구를 통해 새로운 정보가 발견될 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.09
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자율신경계에서 교감신경의 역할은?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.자율신경계는 의식과 무관하게 신체 기능을 조절하는 신경계이며 교감신경과 부교감신경으로 구성됩니다.교감신경은 위급 상황에 대비하여 신체를 각성시키고 활성화하는 역할을 담당합니다.심장 박동 속도를 높여 혈액 순환을 증가시키고 근육에더 많은 산소와 영양분을 공급합니다.혈관을 수축시켜 혈압을 높이고 혈액 순환을 증가시킵니다호흡 속도를 높여 혈중 산소 공급량을 증가시킵니다.소화과정을 억제하여 에너지를 다른 활동에 사용할 수 있도록 합니다.간에서 글리코겐을 분해하여 혈당 수치를 높이고 에너지를 공급합니다.동공을 확대하여 더 많은 빛을 받아들이고 시야를 확보합니다.근육을 긴장시켜 움직임 속도와 힘을 증가시킵니다.땀샘을활성화하여 체온을 조절하고 스트레스 호르몬을 배출합니다.위급 상황에서 신체를 빠르게 대응하도록 준비시켜 생존에도움을 줍니다.만성적인 스트레스는 교감신경을 지속적으로 활성화시켜 건강에 악영향을 미칠 수 있습니다.건강을 유지하기 위해서는 교감신경과 부교감신경의 균형이 중요합니다규칙적인 운동 충분한 수면 명상 요가 등의 방법을 통해 교감신경과 부교감신경의 균형을 유지할 수 있습니다.교감신경은 위급 상황에서 신체를 보호하고 활동성을 높이는 중요한 역할을 합니다. 만성적인 스트레스는 교감신경을 지속적으로 활성화시켜 건강에 악영향을 미칠 수 있습니다. 건강을 유지하기 위해서는 교감신경과 부교감신경의 균형을 유지하는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.09
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지구에서 별까지 거리 잴때 가장 많이 사용하는 방법은 무엇인가요.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.지구에서 별까지 거리를 측정하는 방법은 여러 가지가 있지만 가장 많이 사용하는 방법은 연주시차입니다. 연주시차는 지구가 태양 주위를 공전하면서 별의 위치가 미세하게 이동하는 각도를 이용하는 방법입니다.원리 지구가 태양 주위를 공전하면서 별의 위치가 미세하게 이동하는 각도를 측정하여 삼각형을 만들고 그 삼각형의 변을 이용하여 별까지의 거리를 계산합니다.장점 비교적 간단하고 정확한 방법입니다.단점 비교적가까운 별에만 적용할 수 있습니다.표준주 밝기 별의 절대등급(표준주 밝기)과 시차를 이용하여 거리를 계산합니다.스펙트럼선 변위 별의 스펙트럼선 변위를 이용하여 도플러효과를 계산하고 이를 통해 별까지의 거리를 추정합니다.파라섹스 지구와 다른 위치에서 별을 관측하여 시차를 측정하고 이를 통해 거리를 계산합니다.지구에서 별까지 거리를 측정하는 방법은 여러 가지가 있으며각 방법마다 장점과 단점이 있습니다. 측정하고자 하는 별의 거리와정확도에 따라 적절한 방법을 선택해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 지구과학·천문우주
24.03.09
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도롱뇽 개구리 알은 동물의 몸사이즈에 비해 왜 그렇게 큰가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.도롱뇽과 개구리 알은 작은 생명체에서 나오는 것과는 다르게 생각보다 꽤 큰 크기를 가지고 있습니다. 알 자체의 크기뿐만 아니라 알을 둘러싸고 있는 보호막까지 포함하면 더욱 큰 크기가 됩니다. 과연 어떻게 이 작은 생명체들이 이렇게 큰 알을 만들어낼 수 있을까요?도룡뇽 알은 종류에 따라 다르지만 일반적으로 지름 5~10mm 정도이며젤라틴으로 만들어진 투명한 알주머니에 10~50개 정도의 알이 들어 있습니다.알주머니를 포함한 전체 크기는 2~3cm 정도까지커질 수 있습니다.개구리 알 역시 종류에 따라 다르지만 일반적으로 지름 1~3mm 정도이며 젤라틴으로 만들어진 덩어리 형태로 뭉쳐 있습니다. 덩어리 하나에는 수백 개의 알이 들어 있으며크기는 5~10cm 정도까지 커질 수 있습니다.도롱뇽과 개구리 알은 태아가 자라는 데 필요한 영양분을충분히 공급하기 위해 크게 만들어집니다.젤라틴으로 만들어진 알주머니 또는 덩어리는 알을 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 합니다.도롱뇽과 개구리 유생은 물에서 살기 때문에 알을 물에 뜨도록 젤라틴으로 둘러싸고 있습니다.도롱뇽과 개구리 유생은 알에서 부화하기 전에 물을 흡수하여 크기가 늘어납니다.유생은 알주머니나 덩어리를 찢고 나와 물에서 헤엄치며 성장합니다.도롱뇽 알은 종류에 따라 독성을 가지고 있는 경우가 있습니다.이는 포식자로부터 알을 보호하기 위한 방식입니다.개구리 알은 종류에 따라 다양한 색깔을 가지고 있습니다.이는 알을 숨기거나 포식자에게 위장하기 위한 역할을 합니다.도롱뇽과 개구리 알은 작은 생명체에서 나오는 것과는 다르게 큰 크기를 가지고 있지만 이는 태아에게필요한 영양분을 공급하고 보호하기 위한 중요한 역할을 합니다.알에서 부화하는 과정에서 물을 흡수하여 크기가 늘어납니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.09
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곤충도 포유류나 조류처럼 혀를 가지고 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.곤충은 포유류나 조류처럼 혀를 가지고 있지는 않지만 입을 통해 먹이 활동을 하며 맛을 느끼는 기관을 가지고 있습니다.곤충의 맛 감각은 포유류와 다르게 여러 부위에 분포하며 각 부위마다특정한 맛을 감지하는 데 특화되어 있습니다.곤충의 맛 감각 기관은 주로 촉각기와 후각기의 역할을 겸하는 미각기로 이루어져 있습니다.미각기는 곤충마다 위치가 다르지만 입술 턱 혀 수염 등에 분포하는 경우가 많습니다.미각기는 미세한 돌기나 털로 이루어져 있으며 그 안에 맛을 감지하는 미각세포가 존재합니다.곤충은 포유류와 마찬가지로 단맛 짠맛 쓴맛 신맛 등의 기본 맛을 감지할 수 있습니다.일부 곤충은 특정한 맛을 감지하는 능력을 가지고 있습니다. 예를 들어 모기는 혈액에 있는 철분 맛을 감지하고 나비는 꽃가루에 있는 특정 화학 물질의 맛을 감지합니다.곤충은 포유류보다 맛에 대한 민감도가 높습니다. 예를 들어 꿀벌은 인간보다 수백 배 더 단맛을 민감하게 느낍니다.곤충의 혀는 다양한 형태를 가지고 있으며 먹이 활동에 따라 특화된 구조를 가지고 있습니다.곤충의 혀는 주로 먹이를 탐색하고 섭취하는 데 사용됩니다. 촉각 감각을 담당하기도 합니다.곤충의 혀는 크게 흡입형 주걱형 솔형 등으로 분류됩니다.나비 파리 등에서 발견되며 액체 형태의 먹이를 섭취하는 데 사용됩니다.메뚜기 바퀴벌레 등에서 발견되며 딱딱한 먹이를 갈아서 섭취하는 데 사용됩니다.꿀벌 등에서 발견되며 꽃에서 꽃가루를 채취하는 데 사용됩니다.곤충의 맛 감각은 먹이를 선택하는 데 중요한 역할을 합니다. 곤충은 자신이 선호하는 맛을 가진 먹이를 찾아 먹습니다.일부 곤충은 알을 낳을 장소를 선택하는 데 맛 감각을 사용합니다.일부 곤충은 독이 있거나 맛이 나쁜 먹이를 피하는 데 맛 감각을 사용합니다.꽃에서 맛본 꿀의 정보를 다른 꿀벌에게 알리기 위해 춤을 춥니다. 춤의 방향과 길이는 꽃의 위치와 꿀의 맛을 나타냅니다.나비는 특정 색깔의 꽃을 선호하는 경향이 있으며 그 이유는꽃잎의 색깔과 맛이 연관되어 있기 때문입니다.곤충은 포유류와는 다른 방식으로 맛을 감지맛 감각은 곤충의 생활에서 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 생물·생명
24.03.09
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화학 반응에서 발생하는 에너지 변화에 대해 궁금한점이요
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.화학 반응에서 엔트로피 변화는 반응 후의 계의 무질서도가 반응전에 비해 얼마나 증가했는지 나타냅니다. 엔트로피 변화는 다음과 같이 계산됩니다.ΔS = S(생성물) - S(반응물)ΔS > 0: 반응 후 계의 무질서도가 증가ΔS = 0: 반응 후 계의 무질서도 변화 없음ΔS < 0: 반응 후 계의 무질서도 감소반응 열은 화학 반응 과정에서 열이 흡수되거나 방출되는 에너지량입니다. 반응 열은 다음과 같이 분류됩니다.발열 반응: 반응 과정에서 열이 방출되어 주변 환경이 뜨거워짐 (ΔH < 0)흡열 반응: 반응 과정에서 열이 흡수되어 주변 환경이 차가워짐 (ΔH > 0)화학적 엔트로피는 분자의 구조와 복잡성에 따른 엔트로피입니다. 일반적으로 분자 구조가 복잡하고, 자유도가 높은 분자는 엔트로피가 높습니다.화학 결합: 화학 결합 형성은 에너지 방출을 동반하며, 이는 엔트로피 감소를 초래합니다.분자 운동: 분자 운동은 에너지 증가와 함께 엔트로피 증가를 초래합니다.상 변화: 고체에서 액체, 액체에서 기체로 변화할 때 엔트로피가 증가합니다.반응 속도: 반응 속도가 빠르면 엔트로피 증가량이 더 커집니다.반응물과 생성물의 분자 개수 변화: 분자 개수가 증가하면 엔트로피 증가, 감소하면 엔트로피 감소상 변화: 고체 → 액체 → 기체 순으로 엔트로피 증가반응의 발열/흡열: 발열 반응은 엔트로피 증가, 흡열 반응은 엔트로피 감소자발적 반응: ΔG = ΔH - TΔS < 0인 반응은 자발적으로 일어남화학 평형: ΔG = 0인 지점에서 화학 평형에 도달우주 진화: 엔트로피 증가는 우주의 열역학적 제2법칙과 연결엔트로피는 절대적인 값보다는 변화량이 중요합니다.엔트로피 변화는 깁스 자유 에너지 변화(ΔG)와 관련됩니다.화학 반응에서 엔트로피 변화는 반응 후 계의 무질서도 변화를 나타냅니다.반응 열은 반응 과정에서 열 흡수/방출 에너지량입니다.화학적 엔트로피는 분자 구조와 복잡성에 따른 엔트로피입니다.에너지 변화는 화학 결합, 분자 운동, 상 변화, 반응 속도 등에 의해 발생합니다.엔트로피 변화는 반응의 자발성, 화학 평형, 우주 진화에 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
학문 / 화학
24.03.09
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