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해양 탐사에서 심해 생물이 극한 환경에서도 생존할 수 있는 생물학적 원리
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 심해 생물이 놀라운 적응력으로 극한 환경에서 생존하는 원리에 대해 궁금해하시는군요. 저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:심해 생물이 초고압, 극저온, 빛이 없는 극한 환경에서 생존할 수 있는 생물학적 원리에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:심해 생물은 초고압 환경에 견디는 독특한 단백질 구조와 빛이 없는 환경에 적응한 물질대사시스템을 통해 생존합니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:심해는 수압이 지상보다 수백 배 높고, 수온은 2~4°C로 매우 낮으며, 햇빛이 전혀 도달하지 않아 광합성이 불가능한 극한 환경입니다.일반적인 생물체는 이러한 환경에서 세포막이 파괴되고 단백질이 변성되어 생존할 수 없습니다.심해 생물은 이러한 극한 환경에 적응하기 위해 특별한 생물학적 원리를 진화시켰습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:① 압력 적응:단백질 구조 변형: 심해 생물의 단백질은 고압 환경에서 안정적인 구조를 유지하도록 진화했습니다.이는 아미노산 서열의 변화를 통해 이루어지며, 일부 생물은 '삼투압 조절 물질(piezolyte)'을 체내에 축적하여 압력을 견뎌냅니다.불포화지방산: 세포막을 구성하는 지방산의 비율이 다릅니다.심해 생물은 세포막의 유동성을 유지하기 위해 불포화지방산 함량을 높입니다.이는 저온에서도 세포막이 굳어지는 것을 막아줍니다.② 에너지원 확보:화학합성: 육지의 생태계가 햇빛을 이용한 광합성을 기반으로 하는 반면, 심해 생태계는 햇빛이 없는 환경에 적응하여 '화학합성(chemosynthesis)'을 통해 에너지를 얻습니다.해저 열수구나 차가운 용출구에서 뿜어져 나오는 유기물이나 황화수소 등을 이용하여 에너지를 합성합니다.효율적인 대사: 극도로 적은 에너지원으로 생존하기 위해 대사율을 낮추고 움직임을 최소화합니다.대부분의 심해어들은 근육량이 적고 지방질이 많아 부력을 유지하며 에너지를 절약합니다.③ 시각 기관 퇴화 또는 발달:빛이 없는 환경에 적응하기 위해 대부분의 심해 생물은 눈이 퇴화했습니다.대신, 주변의 미세한 진동을 감지하는 촉각 기관이나, 먹이를 유인하기 위한 '생물 발광(bioluminescence)' 기능을 발달시켰습니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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자연사 박물관에서 공룡 화석이 전시되기 전 거치는 과학적 복원 과정은?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 자연사 박물관의 공룡 화석이 전시되기까지의 과정에 대해 궁금해하시는군요. 저의 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:공룡 화석이 발굴된 후 박물관에 전시되기까지 거치는 과학적인 보존 및 복원 과정에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:공룡 화석은 발굴 후 '보존 처리 ➡️ 클리닝 ➡️ 부족한 부분 복원 ➡️ 조립'의 단계를 거쳐 전시됩니다.이 모든 과정은 과학적인 증거와 고증을 바탕으로 이루어집니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:화석은 수백만 년 동안 땅속에 묻혀있었기 때문에 매우 부서지기 쉬운 상태입니다.특히 뼈 화석은 발굴 시 충격이나 공기, 습도 변화에 취약해 손상될 위험이 큽니다.따라서, 과학자들은 화석을 손상 없이 완벽하게 보존하고,관람객이 그 모습을 온전히 이해할 수 있도록 복원하는 복잡한 과정을 거칩니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:발굴 현장 보존 처리:발굴된 화석은 운반 과정에서 손상되지 않도록 '자켓(jacket)'이라는 석고 붕대나 폴리우레탄 폼으로 덮어 보강합니다. 이는 마치 뼈가 부러진 사람에게 깁스를 하는 것과 유사한 과정으로, 화석의 형태를 유지한 채로 안전하게 운반할 수 있게 합니다.클리닝(Cleaning) 및 강화:실험실로 옮겨진 화석은 먼저 흙과 암석을 제거하는 클리닝 작업을 거칩니다.이때 드릴, 끌, 붓 등 미세한 도구들을 사용하여 화석 주변의 암석을 조심스럽게 제거합니다.이후 화학 수지나 접착제를 사용하여 화석의 강도를 높이는 강화(consolidation) 작업을 진행합니다.복원 및 조립:화석이 완벽하게 보존되어 있지 않을 경우, 다른 화석이나 동물의 뼈를 참고하여 부족한 부분을 복원합니다.이 과정은 화석학자들의 철저한 연구와 고증을 바탕으로 이루어지며, 진짜 화석과 복원된 부분을 명확하게 구분할 수 있도록 복원된 부분은 색을 다르게 칠하거나 질감을 다르게 처리합니다.마지막으로 모든 부품들을 조립하여 공룡의 모습을 재현합니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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기후 변화로 해양 산성화가 가속됨에 따라 조개류와 산호 생태계가 받는 피해
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.기후 변화의 또 다른 심각한 문제인 해양 산성화에 대해 궁금해하시는군요.저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:해양 산성화가 가속화됨에 따라 조개와 산호와 같은 탄산칼슘 구조의 생물들이 어떤 피해를 입게 되는지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:해양 산성화는 바닷물에 녹아 있는 이산화탄소가 🔝증가🔝하면서 해수(海水)의 pH가 ⤵️낮아지는 현상⤵️으로, 탄산칼슘(CaCO₃) 구조를 만드는 생물의 성장을 방해하고 껍데기를 약화시킵니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:해양 산성화의 핵심은 바닷물에 녹아든 이산화탄소(CO₂)가 물(H₂O)과 반응하여 탄산(H₂CO₃)을 생성하는 과정입니다. 이 탄산은 다시 수소이온(H⁺)과 탄산수소이온(HCO₃⁻)으로 해리되면서 바닷물의 pH를 낮춥니다.이 과정에서 바닷물 속의 탄산이온(CO₃²⁻)을 감소시키는데, 탄산이온은 조개나 산호가 껍데기나 골격(뼈대)을 형성하는 데 필수적인 재료입니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:조개류의 피해:성장 저해:해양 산성화가 진행되면 바닷물 속 탄산이온(CO₃²⁻)이 부족해져 조개나 굴 같은 연체동물이 껍데기를 만드는 데 어려움을 겪습니다.특히 유생(어린 조개) 시기에는 껍데기가 제대로 형성되지 못해 생존율😵이 크게 떨어집니다.📉(악순환😭)껍데기 부식:pH가 낮아진 바닷물은 이미 만들어진 껍데기를 부식시키고 약하게 만듭니다.이는 조개류를 외부 위협으로부터 보호하는 능력을 떨어뜨려 생존에 직접적인 ☠️악영향☠️을 미칩니다.산호의 피해:백화 현상 가속화:산호는 따뜻하고 탄산이 풍부한 바다에서 잘 자랍니다.하지만 해양 산성화로 인해 탄산이온이 줄어들면, 산호가 뼈대를 형성하는 데 필요한 에너지를 더 많이 소모하게 됩니다. 이는 결국 산호가 스트레스를 받아 몸속의 공생 조류를 뱉어내는 '백화 현상'을 더욱 가속화시킵니다.서식지 파괴:산호초는 열대 해양 생태계의 약 25%가 서식하는 중요한 보금자리입니다.산호가 죽어가면 수많은 해양 생물이 살 곳을 잃게 되고, 이는 곧 해양 생태계 전체의 붕괴로 이어집니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.덧붙여, 국제사회뿐만 아니라 국내에서도 질문자님을 포함하여 우리 한 사람 한 사람부터 기후변화 문제에 대한 그 심각성을 느끼고 지속적인 관심과 책임감을 갖고서 지금부터라도 기후변화대응과 관련한 노력과 실천들을 통해 한걸음씩 안전하고 깨끗하고 아름다운 미래를 만들어 나아가기를 소망해봅니다.이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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세계에서 가장 작은 동물은 무엇인가요?
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다.세계에서 가장 작은 동물에 대해 궁금해하시는군요.작은 원숭이부터 고양이까지 다양한 추측을 하셨는데, 정확한 정보를 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:지구상에서 가장 작은 동물은 무엇이며, 이에 관련된 흥미로운 사례에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:현재까지 알려진 가장 작은 동물은 '파페스토(Paedophryne amauensis)'라는 개구리이며, 가장 작은 원숭이는 '피그미마모셋', 가장 작은 고양이는 '러스티 스팟티드 캣'입니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:동물의 크기는 종(species)마다 다르며, 가장 작은 동물을 정의할 때는 보통 성체의 몸길이를 기준으로 합니다.① 파페스토: 이 개구리는 뉴기니 섬에서 발견되었으며, 성체의 몸길이가 평균 7.7mm에 불과합니다.이는 동전보다도 작은 크기로, 척추동물 중 가장 작은 종으로 기네스북에 등재되어 있습니다.② 피그미마모셋: 세계에서 가장 작은 원숭이로, 몸길이가 12~15cm, 몸무게는 100g 내외로 매우 작습니다.아마존 열대우림에 서식하며, 손가락만한 크기 때문에 '손가락 원숭이'로 불리기도 합니다.③ 러스티 스팟티드 캣: '점박이 삵'이라고도 불리는 이 고양이는 몸길이 35~48cm, 몸무게 1~1.6kg으로, 일반 집고양이의 2분의 1 크기에 불과합니다.주로 인도와 스리랑카 숲에 서식하며, '세상에서 가장 작은 야생 고양이'로 알려져 있습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:'작은' 동물의 의미:다만, '가장 작은' 동물이라는 타이틀은 종종 논란의 여지가 있습니다.예를 들어, 가장 작은 파충류는 '카멜레온'과이며, 성체가 13.5mm에 불과합니다.곤충의 세계에서는 '개미'가 아닌, '페어리 플라이'라는 아주 작은 말벌이 가장 작은 곤충으로 알려져 있습니다.이처럼 가장 작은 동물은 척추동물인지, 포유류인지, 곤충인지 등 분류 기준에 따라 달라질 수 있음을 참고하여 주시기 바랍니다.더불어, 어디까지나 지구상에서 인류에게 발견된 종들 중에서만 판단이 되므로, 실제 또 어떤 가장 작은 동물이 있을지는 계속해서 연구결과에 따라 갱신이 될 것이라고 여겨집니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가였습니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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세계 보건 기구 WHO가 전염병 대응에서 각국 정부와 협력하는 방식
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 글로벌 보건 위기 시 WHO의 역할에 대해 궁금해하시는군요. 저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:WHO가 전염병 대응 과정에서 각국 정부와 구체적으로 어떤 방식으로 협력하고, 어떤 실질적인 역할을 하는지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: WHO는 전염병 발생 시 '국제 공중보건 비상사태(PHEIC)'를 선포하고, '기술적 지침 제공' 및 '백신 및 치료제 개발 촉진'을 통해 각국 정부를 지원합니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:전염병은 국경을 초월하여 빠르게 확산되므로, 한 국가의 노력만으로는 효과적으로 대응하기 어렵습니다.WHO는 개별 국가를 넘어선 국제적 협력을 조정하고, 감염병 관련 정보와 자원을 효율적으로 공유하기 위해 존재합니다. WHO의 역할은 단순히 권고를 넘어, 각국이 과학적인 근거에 기반하여 통일된 방역 정책을 펼칠 수 있도록 돕는 데 있습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:① 비상사태 선포 및 위험 평가:WHO는 특정 질병이 국제적으로 확산될 위험이 있다고 판단될 경우 '국제 공중보건 비상사태(PHEIC)'를 선포합니다. 이는 세계 각국에 경각심을 일깨우고, 국제적인 공조를 위한 준비를 촉구하는 중요한 조치입니다.에볼라, 지카 바이러스, 코로나19 팬데믹 당시 모두 PHEIC가 선포되었습니다.② 기술적 지침 및 정보 공유:WHO는 최신 과학 데이터를 바탕으로 '마스크 착용', '손 씻기', '사회적 거리두기'와 같은 방역 지침을 제시하고,각국의 의료 시스템 역량 강화에 대한 지침도 제공합니다.또한, 전 세계의 질병 발생 현황을 실시간으로 수집하고 공유하여 각국 정부가 신속하게 상황을 파악하고 대응할 수 있도록 돕습니다.③ 백신 및 치료제 개발 촉진:새로운 전염병이 발생했을 때, WHO는 제약사, 연구기관 등과 협력하여 백신과 치료제의 개발을 가속화하는 역할을 합니다.'코백스(COVAX) 프로그램'과 같이 백신을 공정하게 분배하는 메커니즘을 구축하여 개발도상국에도 백신이 공급될 수 있도록 노력하는 것도 주요 활동입니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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개구리는 양서류로 분류되는데, 양서류만의 특징은 무엇인가요
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 개구리와 양서류 특징에 대한 궁금증을 가지고 계시는군요. 저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:양서류가 갖는 고유한 특징과, 양서류 내에서 개구리가 갖는 특별한 특징이 무엇인지 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점:양서류는 '수생과 육상 생활을 모두 하는' 특징을 가지며,개구리는 이 중 '꼬리가 없는' 것이 가장 큰 특징입니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:① (양서류의 특징):양서류(Amphibian)라는 이름 자체가 '두 가지(Amphi)'와 '생활(bios)'이라는 그리스어에서 유래했습니다.이는 수생 생활을 하는 유생(올챙이) 시기와 육상 생활을 하는 성체 시기를 모두 거치는 독특한 생활 방식을 의미합니다. 피부는 축축하고 비늘이 없으며, 물속에서는 아가미 호흡, 육지에서는 폐와 피부 호흡을 병행합니다.② (개구리의 특징):개구리는 양서류 중 '무미목(Anura)'에 속하며, '꼬리가 없다(An-ura)'는 뜻을 가지고 있습니다.반면 도롱뇽이나 영원류는 꼬리가 있어 '유미목'으로 분류됩니다.개구리는 성장 과정에서 꼬리가 사라지고, 대신 뛰어난 점프를 위한 강한 뒷다리를 발달시킵니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:양서류의 한계와 영향:양서류는 피부 호흡을 하기에 건조한 환경에 매우 취약하고, 얇은 피부를 통해 오염 물질을 쉽게 흡수합니다.이 때문에 양서류는 환경 오염에 매우 민감한 '환경 지표종'으로 여겨지기도 합니다.개구리의 생활사:개구리는 물속에 알을 낳고, 알에서 부화한 올챙이는 아가미로 호흡하며 물속에서 생활합니다.이후 변태 과정을 거쳐 폐와 다리가 발달하며 꼬리가 사라지고, 성체가 되어 육지로 올라와 살아갑니다.이와 같은 생활사는 양서류의 가장 대표적인 특징을 잘 보여줍니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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기후 변화로 사라지는 동물 종이 생태계 균형에 미치는 영향
안녕하세요. 질문자님. 이중철 과학기술전문가입니다.🙂질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 기후 변화로 인한 생물 멸종의 심각성과 그 영향에 대해 궁금해하시는군요. 🥹저의 풍부한 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======질문의 요지:기후 변화로 인한 동물 종의 멸종이 생태계 균형에 어떤 부정적인 영향을 미치게 되는지 궁금해하시는군요.답변:(가장 중요한 점) 기후 변화로 인한 특정 동물 종의 멸종은생태계 내 먹이사슬을 파괴➡️종의 다양성을 감소➡️생태계의 복원력을 약화➡️결국 균형을 무너뜨리게 됩니다.구체적인 설명 및 근거:이유:① (먹이사슬의 파괴): 생태계는 복잡한 먹이사슬로 연결되어 있습니다.특정 종이 사라지면 그 종을 먹이로 삼던 포식자는 먹이를 잃게 되고, 그 종에게 먹히던 피식자는 개체 수가 급증하게 됩니다. 이처럼 먹이사슬의 한 축이 무너지면, 연쇄적으로 다른 종들의 생존에 영향을 미쳐 생태계 전체가 불안정해집니다.② (종의 다양성 감소): 종의 다양성은 생태계가 외부 환경 변화에 적응하고 복원하는 능력,즉 '생태계 복원력(Resilience)'의 핵심입니다. 다양한 종이 존재할수록 환경 변화로 특정 종이 사라져도 다른 종이 그 역할을 대신하며 생태계를 유지할 수 있습니다. 하지만 멸종이 가속화되면 이러한 복원력이 약해져, 작은 변화에도 생태계 전체가 붕괴될 위험이 커집니다.(참고)실제 사례/대응방안 등:(북극의 사례) 지구온난화로 해빙이 녹으면서 북극곰의 주된 먹이인 물범의 서식지가 줄어들고 있습니다. 이로 인해 북극곰의 생존이 위협받고 있으며, 이는 북극곰을 최상위 포식자로 하는 북극 생태계 전체에 영향을 미치고 있습니다.(산호초의 사례) 해수 온도 상승으로 산호초가 백화 현상을 겪고 죽어가면서, 산호초에 의존하여 살아가는 수많은 해양 생물들이 서식지를 잃고 멸종 위기에 처했습니다. 이로 인해 해양 생태계의 다양성이 급격히 줄어들고 있습니다.(대응 방안) 기후 변화로 인한 생물 멸종을 막기 위해서는 온실가스 배출을 줄이는 것이 가장 근본적인 해결책입니다. 더불어 멸종 위기종 보호 활동, 서식지 복원 등 생태계 보전을 위한 노력이 함께 이루어져야 합니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.덧붙여, 국제사회뿐만 아니라 국내에서의 질문자님을 포함하여 우리 한 사람 한 사람부터 심각성을 느끼고 책임감을 갖고서 기후변화대응 노력실천을 통해 안전하고 깨끗하고 아름다운 미래를 만들어 나아가기를 소망해봅니다. 이상, 이중철 과학기술전문가입니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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바이러스 연구에서 BSL-4 등급 실험실이 다른 연구 시설과 다른 점
안녕하세요. 질문자님. 융복합 과학기술전문가 이중철입니다.🙂 질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 바이러스 연구에서 가장 높은 안전 등급인 BSL-4 실험실에 대해 궁금해하시는군요. 저의 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:BSL-4 등급 실험실이 다른 생물안전등급(BSL) 연구 실험실과 구별되는 특별한 시설 조건과 특징에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: BSL-4 실험실은 치명적인 바이러스와 같은 '최고 위험 병원체'를 다루기 위해 '완벽한 격리 및 음압 시스템'과 '개인의 완전 보호 장비'를 갖춘 시설입니다.3. 구체적인 설명 및 근거:이유:BSL(BioSafety Level)은 1부터 4까지 총 4단계로 나뉘며, 숫자가 높을수록 다루는 병원체의 위험도가 높아지고, 그에 따른 시설과 장비의 안전 기준이 엄격해집니다. BSL-4 등급은 '감염 시 치명적이고 치료법이 없는 병원체'를 연구하는 곳으로, 병원체가 외부로 유출될 가능성을 0에 가깝게 만들기 위해 설계됩니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:시설적 특징:① 완벽한 밀폐: BSL-4 실험실은 '실험실 안의 실험실'로 불립니다. 외부와 완전히 분리된 독립된 건물이나 구역에 위치하며, 모든 문은 기밀성을 유지하는 이중 잠금장치로 설계됩니다.② 음압 시스템: 실험실 내부는 외부보다 기압이 낮게 유지되는 음압(Negative Pressure) 상태입니다. 이는 공기의 흐름을 항상 내부로 향하게 하여, 혹시라도 실험실 내 공기가 외부로 유출되는 것을 원천적으로 차단합니다.③ 공기 정화 시스템: 실험실 내부 공기는 배출되기 전에 고성능 헤파(HEPA) 필터를 여러 단계 거쳐 병원체를 완벽히 제거합니다.④ 폐기물 관리: 실험 과정에서 발생한 모든 폐기물(장비, 시약 등)은 고압증기멸균기(오토클레이브)를 통과시켜 멸균한 후 외부로 반출됩니다.개인 보호 장비:① 양압복(Positive-Pressure Suit): 연구원들은 외부 공기 필터링 시스템이 부착된 우주복 형태의 양압복을 착용하고 실험에 임합니다. 양압복 내부의 압력이 외부보다 높아 혹시라도 찢어지더라도 오염된 외부 공기가 안으로 들어올 수 없습니다.② 다단계 샤워: 실험실을 나설 때는 반드시 화학약품으로 샤워하고, 양압복을 벗은 후 일반 샤워를 한 번 더 하는 등 엄격한 절차를 거쳐야 합니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.이상, 융복합 과학기술전문가 이중철이었습니다.🙂감사합니다.
학문 / 생물·생명
25.09.03
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이산화탄소를 줄이는 탄소 포집 기술의 원리는?
안녕하세요. 질문자님. 융복합 과학기술전문가 이중철입니다.🙂 질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 기후 위기의 핵심인 이산화탄소 감축 기술에 대해 궁금해하시는군요. 저의 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:이산화탄소 포집저장(CCS) 기술의 원리와 한계점, 그리고 기후 위기에 대한 효과적인 대안이 될 수 있는지에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: 탄소 포집저장 기술(CCS)은 산업 공정에서 발생하는 이산화탄소를 분리하여 안전하게 저장하거나 활용하는 기술로, 기후변화 대응에 있어 매우 중요한 보조 수단입니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:① (작동 원리): 탄소 포집 기술은 크게 '연소 후 포집', '연소 전 포집', '순산소 연소' 방식으로 나뉩니다. 가장 일반적인 '연소 후 포집'은 발전소나 산업 시설의 배기가스에서 이산화탄소만을 선택적으로 분리해내는 방식입니다. 이렇게 분리된 고농도의 이산화탄소는 압축되어 파이프라인을 통해 운송된 후, 지층 깊은 곳에 안전하게 저장되거나(CCUS), 산업적으로 활용됩니다.② (한계점):높은 비용: 이산화탄소를 포집하고 운송, 저장하는 모든 과정에 막대한 초기 투자 비용과 운영 비용이 발생합니다. 현재 기술로는 상업성을 확보하기 어려운 수준입니다. 즉, 경제적이지 못합니다.에너지 소모: 이산화탄소를 분리, 압축하는 과정에서 많은 양의 에너지가 소모됩니다. 이는 결과적으로 발전소의 효율을 떨어뜨리고, 또 다른 탄소 배출을 야기할 수 있습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등:기후 위기 대안으로서의 역할: 탄소 포집 기술은 당장 화석연료 사용을 완전히 중단하기 어려운 철강, 석유화학 등 탄소 다배출 산업의 '탈탄소화'를 위한 유력한 기술로 평가받고 있습니다. 그러나 이 기술만으로 모든 문제를 해결할 수는 없으며, 태양광, 풍력 등 신재생에너지 전환과 에너지 효율 향상 등 다양한 노력이 함께 이루어져야 기후 위기 대응의 실질적인 대안이 될 수 있습니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.👍👍이상, 융복합 과학기술전문가 이중철이었습니다.🙂감사합니다.
학문 / 화학공학
25.09.02
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제로 음료에 쓰이는 감미료의 각각 특징이 무엇인가요
안녕하세요. 질문자님. 융복합 과학기술전문가 이중철입니다.🙂 질문하신 내용 잘 읽어보았습니다. 제로 음료가 대세로 자리 잡으면서 감미료에 대한 관심도 함께 높아진 것 같은 요즘입니다. 저의 경험과 전문 지식을 바탕으로 명쾌하게 답변해 드릴게요! ✨=======1.질문의 요지:제로 음료에 사용되는 주요 인공 감미료들의 종류와 각각의 특징, 그리고 안정성에 대해 궁금해하시는군요.2.답변:가장 중요한 점: 제로 음료에 사용되는 감미료는 '칼로리는 없지만 단맛을 내는' 물질이며, 식품 첨가물로 안전성이 검증된 것들이 사용되고 있습니다. 그 중에서도 '수크랄로스'와 '아스파탐'이 가장 보편적으로 사용됩니다.3.구체적인 설명 및 근거:이유:① (작용기전 요약): 설탕은 탄수화물의 일종으로 우리 몸에 흡수되어 칼로리를 내지만, 감미료는 단맛을 내는 분자 구조만 설탕과 비슷하게 만들어 칼로리가 없거나 매우 적습니다. 이들은 소화기관에서 분해되지 않고 그대로 배출되거나, 극소량만 흡수되어 에너지원으로 쓰이지 않습니다.4.(참고)실제 사례/대응방안 등: ① 주요 인공 감미료 특징:수크랄로스: 설탕의 600배 단맛을 내며, 열과 산에 강해 다양한 음료와 식품에 사용됩니다. 안전성 논란이 거의 없으며, 가장 널리 사용되고 있습니다.아스파탐: 설탕의 200배 단맛을 내며, 단백질 성분으로 이루어져 있습니다. 열에 약해 가열하는 식품에는 잘 쓰이지 않으며, 소량의 메탄올을 생성할 수 있다는 논란이 있었지만, 국제식품첨가물전문가위원회(JECFA)의 검증을 통해 안전한 것으로 판명되었습니다.아세설팜칼륨(Ace-K): 설탕의 200배 단맛을 내며, 다른 감미료와 섞어 사용하면 단맛을 극대화하는 특징이 있습니다. 쓴맛이 약간 느껴질 수 있어 보통 다른 감미료와 혼합해서 사용합니다.스테비아: 천연 식물인 스테비아 잎에서 추출하는 감미료로, 설탕의 200~300배 단맛을 냅니다. 특유의 쓴맛이 있어 다른 감미료와 혼합하여 사용하는 경우가 많습니다. ② 안전성 검증:위에 언급된 감미료들은 모두 식품의약품안전처(식약처)와 미국 식품의약국(FDA), 세계보건기구(WHO) 산하의 JECFA 등 공신력 있는 기관의 엄격한 안전성 평가를 거쳐 사용량이 규정되어 있습니다. 이들은 현재까지 인체에 해로운 영향을 미치지 않는다는 과학적인 검증을 완료한 물질들입니다.=======궁금증이 조금이라도 해소되셨기를 바랍니다.👍👍이상, 융복합 과학기술전문가 이중철이었습니다.🙂감사합니다.👍👍
학문 / 화학공학
25.09.02
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