침팬지와 인류의 유전자 차이는 어느정도인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.인간과 침팬지의 유전자는 98.4% 동일합니다. 하지만 1.6%의 유전적 차이 때문에 인간은 침팬지를 비롯한 다른 영장류와 다른 삶을 살게 되었습니다. 단순한 울음소리가 아니라 ‘언어’라는 상징적인 기호로 의사소통을 하고 복잡하고 체계적인 사회를 구성할 수 있는 것도 1.6%의 차이에서 기인한다는 것입니다.
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기상청에서 날씨 예측은 어떻게 이루어지나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.기상예보는 기상실황파악, 자료처리, 분석과 예보, 통보의 4단계를 거쳐서 이뤄집니다. 기상실황파악은 지상에 설치된 기상관측소, 대기 상층부에 대한 레이더, 해양, 기상위성에서 얻은 관측자료로 이뤄집니다. 수집된 자료는 분석용 컴퓨터로 보내져 일기도로 작성됩니다. 하루, 이틀, 사흘 뒤 날씨 예보를 위해 슈퍼컴퓨터가 동원돼 예상일기도를 만듭니다. 슈퍼컴퓨터가 만든 자료는 기상청 예보관의 토의를 거처 최종적인 예보를 결정하고 발표합니다.
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상아가 없는 아프리카 코끼리가 많아지고 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.예전에는 상아가 있는 아프리카코끼리가 생존경쟁에서 유리했기 때문에 더 많았습니다. 하지만 밀렵꾼들에 의한 무분별한 불법포획으로 인해 상아가 있는 코끼리는 생존경쟁에서 밀리기 시작했고 상아가 없는 코끼리가 더 많이 살아남기 시작한 것입니다. 이 결과는 자연선택설에 의한 결과라고 보시면 됩니다.
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인류는 어느시기에 침팬지와의 공통조상에서 분화된건가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.DNA연구 학자들에 따르면 사람과 침팬지는 유전자가 98.4% 같을 정도로 친연성이 매우 강합니다. 이는 사람과 침팬지가 아주 먼 옛날 공통 조상으로부터 분화됐음을 의미합니다.이때의 먼 옛날은 대략 800~500만년 정도를 의미합니다.창조론 지지자들은 아직도 펄쩍 뛰고 있지만 최소한 과학은 대략 800~500만년을 전후로 사람과 침팬지가 분화됐다고 말하고 있습니다. 이는 분자시계를 통해 입증됐습니다. 분자시계는 가까운 종(種)일수록 혈액의 단백질이 더 닮아 있음을 보여주고 있습니다.
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네안데르탈인은 주로 어느지역에서 활동하였나요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.네안데르탈인은 급격한 기후 변화로 인하여 네안데르탈인의 활동 범위가 전 유럽에서 지중해 연안으로 축소되었습니다. 기후 변화로 인한 활동 범위의 축소와 확대는 이전에도 주기적으로 일어나던 현상이었지요. 네안데르탈인 유전자가 수만 년 전 친척 인류 네안데르탈인으로부터 현생인류(호모사피엔스)에게 전달됐을 가능성이 높다는 연구가 있습니다. 이 유전자를 가진 인구는 특히 남아시아에 많다는 사실도 확인되었습니다.
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우주에서 발생하는 충돌에 대해 알려주세요~
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.행성, 혜성, 소행성 등의 지구접근천체가 지구에 충돌하는 현상이 일어납니다. 특히 은하 단위에서 많이 일어납니다. 별 단위에서는 쉽게 일어나지 않는데, 왜냐하면 별과 상대 거리가 가까운 별이라도 절대 거리를 지표로 해서 보면 광년 단위로 거리가 벌어져 있는 경우가 많기 때문입니다. 그래서 블랙홀같은 경우를 제외하면 중력장의 영향을 상대적으로 덜 받는 데 비해, 은하단이나 은하군 내에서의 은하와 은하 사이의 거리는 별과 별 단위에 비해서 절대적인 거리가 멀어 보여도 상대적인 거리는 그리 멀지 않고 위성은하 개념으로 보면 중심 은하의 중력장에 의해 위성 은하들이 계속 빨려듭니다. 그래서 우리 은하 같이 다른 은하를 그대로 흡수 하는 경우도 심심찮게 벌어집니다. 특히 우리 은하는 근처에 있는 마젤란은하를 끌어당기고 있는 중이라 우주시간으로 보면 조만간 흡수할 예정입니다. 그 후에는 안드로메다은하와도 충돌이 예정되어 있습니다.
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열매의 숙성 과정에서 어떤 변화가 일어나는지 알고 싶습니다.
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.과일은 과육에 있는 전분이 시간이 흐르면서 당으로 바뀌어 당도가 높아집니다. 이 과정을 결정하는 성분이 에틸렌이라는 호르몬인데요. 특히 열매를 딴 뒤 숙성되는 후숙과일에 중요합니다. 에틸렌은 과일을 숙성시키는 단계를 넘어 짓무르는 현상을 일으키기도 합니다. 과일들이 익는 데는 두 가지 유형이 있다. 하나는 에틸렌에 의해 익기의 첫 단계가 촉발되면 과일은 더 많은 에틸렌을 생성함으로써 스스로를 자극하고, 이전보다 2~5배 더 빨리 ‘숨 쉬기’ – 산소를 써서 이산화탄소를 생성하는 것 입니다. 과일의 맛 ∙ 질감 ∙ 색깔이 급속히 변하며, 이후에는 또 종종 급속히 쇠락합니다. 이와 같은 유형의 과일을 ‘전환성’ 과일이라고 합니다. 전환성 과일은 다 자랐지만 아직 녹색인 것을 수확하면 알아서 익으며, 인위적으로 에틸렌을 투여하기도 합니다. 이들은 또 종종 당을 전분 형태로 저장하며, 수확 후 익는 동안에 효소들이 이 전분을 당으로 전환시킵니다.‘비전환성’ 과일이라고 부르는 다른 한 가지 유형은 이처럼 극적이지는 않습니다. 이들은 에틸렌에 자가발전적인 에틸렌 생성으로 반응하지 않습니다. 이들은 점진적으로 익으며, 보통 당을 전분 형태로 저장하지 않기 때문에 모체와 연결되어 있어야만 당도가 높아집니다. 일단 수확되고 나면 효소의 작용으로 인해 세포벽이 물러지고 향 분자들이 생성되기는 하지만 당도가 높아지지는 않습니다.
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연필을 자동으로 깎는 기계를 발명한 사람은 누구인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.연필깎이는 프랑스의 수학자 버나드 라시몽이 1828년 연필깎이의 첫 번째 특허를 내지만, 1847년 그의 동료 프랑스의 티에리 데스 이스티보가 처음으로 만들어냈습니다. 현존하는 가장 오래된 전동 연필깎이는 1936년경에 소개된 보스턴 폴라 클럽(Boston Polar Club) 연필깎이입니다. 전동 연필깎이는 수동 연필깎이와 동일한 원리로 작동하지만, 하나 이상의 일자형 또는 원통형 커터가 전기 모터에 의해 회전합니다. 일부 전기 연필깎이는 건물의 전기 시스템에 연결되지 않고 배터리로 구동되므로 휴대성이 더 좋습니다. 자동정지 전동연필깎이는 연필 끝이 충분히 길어지면 이를 감지해 자동으로 멈춥니다. 기본적인 자동연필깎이의 경우 심이 너무 길어져 부러질 수 있으므로 사용자의 주의가 필요합니다.
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태양이 자전하는지 궁금하고, 그 영향은 지구나 다른 행성들에 어떻게 나타날 수 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다. 태양의 자전은 태양 흑점의 겉보기 위치 변화로 측정한 것입니다. 그러므로 태양의 자전방향과 흑점의 이동방향은 같으며 태양의 자전방향은 서에서 동으로 행성의 공전운동방향과 동일합니다. 자전 속도는 1.997Km/s 입니다.태양도 지구처럼 지금도 매일 돌고 있습니다.하지만 지구와는 다른 점이 있습니다. 바로 위치에 따라 자전주기가 다릅니다. (자전주기는 천체가 한 번 회전할 때 걸리는 시간을 말합니다.) 태양의 적도에서는 자전주기가 약 25.6일입니다. 하지만 극에서는 자전주기가 약 33.5일입니다. 1주일이란 시간이나 차이가 납니다. 태양은 지구와 다르게 딱딱한 고체가 아닌 플라스마가 뭉친 상태로 존재합니다. 그래서 서로 다른 자전주기가 생기게 되는 것입니다. 이를 "차등 회전"이라고 부르며 이렇게 다른 자전주기는 태양 내부 대류 빛 질량이 이동하는 원인이 됩니다.
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후쿠시마 원전 폐수와 관련하여 '3중수소'의 문제가 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 과학전문가입니다.안정적인 수소나 중수소와 달리 불안정한 삼중수소는 방사선의 한 종류인 베타선을 방출합니다. 삼중수소는 스스로 빛을 내는 물질의 핵심연료로 활용할 수 있어 비상구나 활주로, 군수품 등에 광범위하게 쓰이지만, 생산이 어렵다 보니 1g이 3천만 원을 넘어 지구에서 가장 비싼 물질 가운데 하나입니다. 하지만 삼중수소의 이런 산업적인 효용성과 인체 유해성은 완전히 다른 문제입니다. 원전에서 발생하는 삼중수소를 완전히 분리해 제거하거나 재활용하면 좋겠지만, 현재 기술로는 불가능한 상황입니다. 삼중수소는 일반 수소처럼 산소와 결합해 물 형태로 존재하기 때문에 화학적으로 분리가 어렵습니다. 또, 삼중수소가 방출하는 베타선은 에너지가 작아 인체 조직을 투과하지 못하지만 물 형태로 체내에 들어가면 피폭을 일으킵니다. 다만 뼈나 지방에 농축되는 중금속 원소가 아니기 때문에 대사 작용에 의해 10일 정도면 몸 밖으로 빠져나가 세슘 같은 다른 핵종에 비해 덜 해로운 것으로 알려져 있습니다.
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