답변 내역

안녕하세요.초보자가 실패하는 가장 흔한 이유는 작은 어항에 예민한 어종을 넣거나, 물을 자주 갈아 오히려 수질을 불안정하게 만드는 경우인데요, 가장 대표적인 입문어로는 '구피'가 있습니다. 구피는 작고 색이 다양하며 번식도 잘하는데다가, 수질 적응력이 비교적 좋고 먹이도 잘 먹습니다. 다만 번식력이 강해 개체 수가 빠르게 늘 수 있습니다.처음이라면 30cm 이상 어항을 추천드리는데요, 작은 어항이 쉬워 보이지만 실제로는 물량이 적어 수질이 빨리 망가져 더 어렵기 때문에 물은 많을수록 안정적입니다. 기본 장비는 어항, 스펀지 여과기 또는 걸이식 여과기, 열대어인 경우에 히터, 식물을 같이 키울 경우에는 조명, 뜰채, 온도계 정도 준비하시면 될 것 같고, 먹이는 하루 1~2회, 1분 안에 먹을 양만 주는 것이 핵심입니다. 많이 주게 되었을 때 남은 먹이는 썩어 암모니아를 만들고 물을 망칩니다. 또한 물갈이를 할 때에는 보통 1주일에 20~30% 부분 환수가 가장 안전하며 물고기 수가 많거나 먹이를 많이 주면 주 2회 소량 환수도 좋습니다. 이때 수돗물은 염소 제거제를 사용한 후 쓰셔야 하며, 새 물 온도는 기존 어항 물과 비슷하게 하되, 여과기 스펀지는 수돗물로 박박 씻지 말고 기존 어항물에 헹궈주시면 됩니다. 또한 물고기는 배설물에서 암모니아가 나오는데, 이것이 독성 물질입니다. 여과기 속 박테리아가 이를 아질산염으로부터 질산염으로 바꾸며 안정화하는데요, 다만 새 어항의 경우에는 바로 안정되지 않으므로 처음 2~4주는 생물을 적게 넣고 천천히 시작하는 것이 좋습니다. 감사합니다.

안녕하세요.의류나 가전제품에 적용되는 은 나노입자는 매우 큰 비표면적과 높은 반응성을 가진 항균 소재인데요, 입자 표면에서 방출되는 은 이온이 세균의 필수 생체분자와 결합하여 생리 기능을 무너뜨립니다. 이때 나노 크기로 만들면 같은 질량의 은이라도 표면적이 크게 증가하므로 이온 방출과 세균 접촉 효율이 높아집니다. 먼저 은 나노입자가 습기, 산소, 땀, 세탁수, 공기 중 수분 등에 노출되면 표면 일부가 산화되며 은 이온 형태로 용출되고, Ag⁺는 반응성이 높아 세균 표면으로 이동합니다. 세균 세포벽과 세포막은 음전하를 띠는 성분인 인지질, 펩티도글리칸, 막단백질 등이 많기 때문에 양전하 성격의 은 이온을 끌어당기기 쉽습니다.세균 표면에 도달한 은 이온은 특히 단백질 속 티올기 와 강하게 결합하는데요, -SH기는 시스테인 아미노산 잔기에 존재하며, 많은 효소와 막단백질의 구조 유지 및 촉매 작용에 핵심적입니다. 은 이온은 황 원자와 친화력이 커서 Ag–S 결합을 형성하고, 이 과정에서 단백질의 입체구조가 변형되거나 활성 부위가 막히게 만듭니다. 결과적으로 세포막 수송 단백질이 손상되어 영양분 흡수와 이온 균형 유지가 무너지게 만들고 호흡사슬 효소들이 억제되어 ATP 생산이 감소합니다. 또한 DNA 복제 및 수선 관련 단백질도 영향을 받아 증식 능력이 떨어지게 되면서 세균은 에너지 생산, 물질대사, 증식 기능이 연쇄적으로 마비됩니다. 은 나노입자는 세포막 자체를 손상시키기도 하는데요, 입자가 직접 막 표면에 흡착하면 막의 투과성이 증가하고, 내용물이 새어나오며 막전위가 붕괴될 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.대리석이나 석회암 조각상의 주성분은 탄산칼슘인데요, 산성비에 포함된 황산 성분은 이 탄산칼슘과 반응하여 표면을 화학적으로 변질시킵니다. 즉 탄산칼슘이 석고로 바뀌고, 이산화탄소가 빠져나오면서 미세 구조가 바뀌며 조각의 세부 형상이 무너지는 복합 손상이 일어납니다. 원래 대리석의 방해석 결정은 치밀하게 맞물려 있지만 반응 후 생성되는 석고는 물 분자 두 개를 포함한 수화 결정으로, 기존 탄산칼슘보다 더 느슨하고 다른 결정 형태를 가집니다. 이때 같은 표면 공간 안에서 새로운 석고 결정이 자라면서 미세공극 내부를 밀어내고 결정립 경계에 압력을 가하면서 미세균열, 박리, 층상 탈락이 진행됩니다. 다음으로 탄산칼슘은 약산성 물에 비교적 잘 반응해 녹고, 석고는 물에 아주 불용성은 아니며 일정 부분 용해됩니다. 따라서 비가 오면 생성된 석고층 일부가 녹아 흘러내리고, 마르면서 다시 결정화할 수 있는데요, 이 과정이 반복되면서 표면을 점차 거칠게 만들고, 원래 매끈한 조각면을 가루화시키거나 둥글게 마모시킵니다. 미세 홈, 눈썹선, 문자 각인 같은 섬세한 음각은 가장 먼저 무뎌집니다. 또한 검은 크러스트가 형성됩니다. 도시 대기에서는 석고 표면이 매연 입자, 금속 먼지, 탄소 입자를 잘 붙잡기 때문에 검고 단단한 오염 껍질이 생기는데, 내부는 이미 약해져 있습니다. 겉껍질이 떨어질 때 아래의 원래 대리석 표면도 함께 뜯겨 나가므로 세부 조각이 한 번에 소실되기도 합니다. 마지막은 물리적 풍화 작용이 일어납니다. 석고층은 수분을 잘 머금고, 젖었다 마르기를 반복하며 추운 지역에서는 틈 속 물이 얼며 팽창해 균열을 넓힐 수 있고, 건조 시 수축도 반복됩니다. 즉 화학 반응이 시작점이 되고, 이후 물리적 풍화가 가속되는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.금속결합은 결합을 이루는 전자가 특정 두 원자 사이에 국한되지 않고, 결정 전체에 비편재화 되어있는데요, 최외각 전자를 비교적 쉽게 내놓아 양전하를 띠는 원자핵과 금속 양이온 격자을 이루고, 그 사이를 자유롭게 이동하는 전자들이 전체를 함께 묶어주는 형태입니다. 공유결합 결정에서는 각 원자가 특정 방향으로 일정 각도를 유지해야 결합이 안정하기 때문에 원자층이 조금만 어긋나도 결합이 끊어지고 구조가 깨지기 쉽습니다. 반면 금속결합은 양전하 격자 전체와 전자 구름 사이의 집단적 인력이므로, 일부 원자층이 옆으로 미끄러져도 전자들이 즉시 재분포하며 결합을 계속 유지할 수 있는데요, 즉 원자들이 상대적으로 위치를 바꾸어도 결합이 유지되는 비방향성 결합입니다. 이 자유도는 두드리면 펴지는 전성과 늘어나는 연성으로 나타나는데요, 망치로 두드리면 금속 내부의 원자층들이 서로 미끄러지며 새로운 배열로 재정렬됩니다. 공유결정이나 이온결정은 이런 전단 변형에서 쉽게 깨지지만, 금속은 결합이 유지되므로 형태만 바뀌고 파괴되지 않다보니 금은 매우 얇은 금박으로 만들 수 있고, 구리는 전선처럼 길게 뽑을 수 있습니다.또한 금속결합은 높은 결정 충진도와 다양한 결정구조를 허용하는데요, 원자들이 전자 바다 속에서 비교적 효율적으로 포장되므로 면심입방격자, 체심입방격자, 조밀육방격자 같은 구조를 취합니다. 구조마다 미끄럼면 수와 변형 특성이 달라 금속마다 강도와 연성 차이가 나며, 예를 들어 FCC 금속인 알루미늄, 구리의 경우에는 대체로 연성이 좋고, BCC 강철은 강도가 높으며 온도 영향을 많이 받습니다. 감사합니다.

안녕하세요.금속 원자의 경우에는 최외각 전자를 비교적 느슨하게 붙잡고 있어, 많은 원자들이 모인 고체 상태에서 이 전자들이 특정 원자에 속하지 않고 전체 결정 구조를 따라 자유롭게 이동할 수 있습니다. 즉 금속 고체 내부에는 양전하를 띠는 금속 양이온 격자가 규칙적으로 배열되고, 그 사이를 음전하의 전자들이 퍼져 다니는 형태입니다. 원자 수준에서 보면, 금속 원자의 원자가전자들은 에너지 준위가 서로 겹치며 많은 원자가 함께 거대한 전자 상태를 형성하는데요, 전자들은 아주 작은 에너지 자극만 받아도 다른 상태로 이동하며 결정 전체를 따라 움직일 수 있습니다.우선 전기 전도성은 자유전자 때문에 매우 높은데요, 금속 양 끝에 전압을 걸면 내부에 전기장이 형성되고, 자유전자들이 한 방향으로 평균 이동하면서 전류가 흐릅니다. 절연체에서는 전자가 강하게 묶여 있어 이동이 어렵지만, 금속에서는 이미 이동 가능한 전자들이 많기 때문에 저항이 낮고 전류가 잘 흐릅니다. 구리, 은, 알루미늄 등이 전선 재료로 많이 쓰이는 이유가 여기에 있습니다. 다음으로 열 전도성도 금속결합과 자유전자 덕분에 뛰어난 것인데요, 뜨거운 부분의 전자들은 더 높은 운동에너지를 가지게 되고, 이 전자들이 차가운 쪽으로 빠르게 이동하며 에너지를 전달합니다. 즉 금속에서는 열이 주로 자유전자에 의해 빠르게 운반될 수 있습니다. 이때 전기 전도성과 열 전도성이 동시에 높은 이유는 같은 이동 전자들이 두 역할을 모두 수행하기 때문이며 실제로 많은 금속에서 전기 전도도가 높을수록 열 전도도도 높은 경향이 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.식물이 세대교번을 가진다는 것은 생활사에서 배우체 세대인 반수체와 포자체 세대인 이배체가 번갈아 나타난다는 것인데요, 말씀해주신 것처럼 동물은 대체로 몸체가 이배체이고, 반수체는 정자와 난자 같은 생식세포 단계에만 잠깐 존재합니다. 반면 식물은 반수체도 이끼류나 양치식물 등에서 독립된 다세포 개체로 존재할 수 있습니다. 이때 가장 큰 장점은 유전적 다양성과 환경 적응력 증가라고 할 수 있는데요, 이배체 포자체는 감수분열을 통해 유전적으로 다양한 포자를 만들고, 이후 수정 과정을 통해 다시 새로운 유전자 조합이 형성됩니다. 즉 무성 증식만 하는 생물보다 다양한 조합을 만들 수 있어 병원체, 기후 변화, 토양 변화 등에 대응하기 유리합니다. 또한 반수체 단계에서 유해 돌연변이가 바로 드러나 제거되기 쉽습니다. 반수체는 유전자 사본이 하나뿐이므로 열성 유해 돌연변이가 다른 정상 대립유전자에 가려지지 않기 때문에 문제가 있는 개체는 생존 및 번식에서 불리해지고, 자연선택이 효율적으로 작동할 수 있습니다. 또한 이배체 상태의 포자체는 유전자가 두 벌이므로 한쪽 유전자 손상이 다른 쪽으로 보완될 수 있고, 세포 분열과 조직 분화 및 대형화에 유리합니다. 따라서 육상식물 진화 과정에서 점차 포자체가 커지고 복잡해졌으며, 이끼식물은 배우체가 주된 세대이지만, 양치식물 이후로는 포자체가 주된 몸체가 됩니다. 씨앗식물에서는 우리가 보는 나무, 풀, 꽃식물 대부분이 거대한 포자체입니다. 마지막으로 육상 환경에 적응하느 데에도 도움이 되었는데요, 초기 육상식물은 물이 부족하고 자외선이 강한 환경으로 올라와야 했습니다. 이때 포자체는 보호 조직과 관다발, 높이 성장 구조를 발전시켰고, 배우체는 점차 축소 및 보호되는 방향으로 진화할 수 있었습니다. 감사합니다.

안녕하세요.다리를 자주 떠는 사람과 전혀 떨지 않는 사람 사이에는 하루 총 에너지 소비량에서 실제로 의미 있는 차이가 날 수 있습니다. 다리 떨기는 주로 종아리, 허벅지, 엉덩이 주변 근육이 반복적으로 수축 및 이완하는 행동이므로, 가만히 앉아 있는 것보다는 분명히 에너지 소비가 늘어나는데요, 다만 얼마나 차이 나는지는 강도, 빈도, 지속 시간, 체중, 근육량에 따라 크게 달라집니다. 예를 들어 체중 70kg 성인이 앉아서 거의 움직이지 않을 때와 비교해, 한쪽 또는 양쪽 다리를 계속 흔들거나 발끝을 반복적으로 까딱거리는 행동을 하루 여러 시간 지속한다면 추가로 약 50~200 kcal 정도 차이가 날 수 있는데요, 아주 경미한 떨기라면 20~50 kcal 수준일 수도 있고, 꽤 강하게 오래 움직이면 그 이상도 가능합니다. 이를 눈으로 보일 만한 차이냐고 하시면, 하루 단위로는 거의 티가 나지 않습니다. 100 kcal는 밥 반 공기보다 적고, 체지방으로 환산하면 매우 작은 양이기 때문이데요, 다만 매일 누적되면 달라집니다. 예를 들어 하루 100 kcal 차이가 1년 지속되면 이론적으로는 상당한 체중 차이에 기여할 수 있습니다. 이처럼 가만히 있는 습관적인 사람과 계속 자세를 바꾸고 움직이는 사람은 장기적으로 에너지 균형이 달라집니다. 다만 중요한 점은 다리 떨기를 억지로 해서 살을 빼는 전략은 효율적이지 않다는 것인데요, 관절 피로, 주변 사람에게 불편, 집중 저하가 생길 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.승냥이와 들개는 겉모습은 비슷할 수 있지만 생물학적으로는 같은 종이 아닌데요, 승냥이는 개과에 속하는 별개의 야생 종이며, 들개는 보통 집개가 야생화된 개를 말합니다. 우선 승냥이는 Cuon이라는 독립된 속에 속하는 야생 포식자로, 늑대, 개, 코요테와는 가까운 친척이지만 같은 종은 아닙니다. 반면에 들개는 보통 사람에게 길러지던 개가 버려지거나 번식하여 야생에서 살아가는 집개 집단을 말하는 것이며, 종으로는 여전히 개이고, 유전적으로는 늑대의 아종인 개와 동일 계통입니다. 승냥이는 형태적으로 개처럼 보일 수 있는데요, 몸집은 중형견 정도이고, 붉은 갈색 털, 뾰족한 귀, 긴 꼬리를 가져서 얼핏 개와 비슷합니다. 하지만 생태적 차이가 큽니다. 우선 승냥이는 매우 사회성이 높고 무리 사냥을 하며, 사슴·멧돼지 같은 큰 먹이도 집단 협동으로 사냥하며, 울음소리도 일반 개처럼 짖기보다 휘파람 같은 소리를 내는 것으로 유명합니다. 치아 구조도 다른 개과 동물보다 육식 적응이 강한 특징이 있습니다.다음으로 말씀해주신 딩고는 대체로 오래전에 인간과 함께 호주에 들어간 개가 야생화된 집단으로, 분류상 집개 또는 늑대의 한 형태로 보는 견해가 많습니다. 즉 딩고는 야생화된 개에 가깝다고 볼 수 있고, 승냥이는 처음부터 독립적으로 진화한 야생종입니다. 그래서 승냥이를 호주의 딩고처럼 단순히 들개라고 보는 것은 정확하지 않습니다. 우리나라에도 과거 한반도에 승냥이가 서식했다는 기록과 증언이 있으며, 역사적으로는 맹수로 인식되기도 했지만 현재는 한반도 야생에서 사실상 절멸한 것으로 여겨집니다. 감사합니다.

안녕하세요.칸타리딘이란 일부 곤충이 방어 목적으로 만드는 테르페노이드 계열의 지용성 물질로 강한 자극성 유기화합물인데요, 사람에게는 피부와 점막에 심한 손상을 줄 수 있어 주의가 필요합니다. 구조적으로는 산소를 포함한 고리형 화합물을 가지고 있어 반응성이 높고, 생체 조직에 닿으면 세포막과 단백질 기능을 손상시켜 강한 염증 반응을 일으킵니다. 무색에 가까운 결정성 물질이며 물에는 잘 녹지 않고 유기용매에는 비교적 잘 녹습니다.이 물질로 유명한 곤충은 가뢰류인데요, 이들은 자극받으면 관절 부위 등에서 체액이 나오는데, 여기에 칸타리딘이 포함될 수 있습니다. 독성 작용 방식은 칸타리딘이 세포 내 특정 효소, 특히 단백질 인산가수분해효소를 억제해 세포 조절 기능을 망가뜨리는 데 있습니다. 결과적으로 세포 손상, 염증, 수포 형성, 조직 괴사가 나타날 수 있고, 피부에 닿으면 수 시간 후 따가움, 붉어짐, 물집이 생길 수 있고, 눈에 들어가면 매우 위험합니다. 먹거나 흡입하면 위장관과 신장, 비뇨기계 손상까지 일으킬 수 있어 훨씬 심각합니다. 과거에는 칸타리딘이 민간요법이나 위험한 최음제로 잘못 사용된 역사도 있었지만, 독성이 강해 임의 사용은 매우 위험하며, 현재 의학적으로는 극소량을 엄격히 제제화하여 피부과에서 사마귀 치료 등에 제한적으로 사용하기도 하지만, 이는 전문 의료 환경에서만 가능합니다. 다라서 산나물 채취 시에는 밝은 색의 딱정벌레류나 낯선 곤충을 맨손으로 잡지 말고, 옷이나 장갑 위에 올라오면 털어내되 으깨지 않는 것이 중요합니다. 으깨면서 체액이 피부에 묻는 경우가 많기 때문인데요, 만약 접촉했다면 즉시 비누와 흐르는 물로 충분히 씻고, 문지르지 말며, 물집이 생기거나 통증이 심하면 진료를 받는 것이 좋습니다. 감사합니다.

안녕하세요.번개는 수천만~수억 볼트에 이를 수 있는 매우 높은 전압을 가지지만, 번개를 맞았다고 해서 반드시 전류가 몸 깊숙이 오래 흐르는 것은 아니기 때문에 생존률이 생각보다 높을 수 있는 것입니다. 가장 큰 이유는 지속 시간이 매우 짧다는 점인데요, 번개 방전은 보통 수십~수백 마이크로초에서 수 밀리초 단위로 매우 짧게 일어납니다. 가정용 감전처럼 비교적 낮은 전압이라도 수초 동안 지속 접촉되면 심장세동이나 깊은 화상이 생길 수 있지만, 번개는 순간 방전이기 때문에 매우 강력하지만 시간은 짧습니다. 따라서 전달 에너지는 크더라도 인체 내부에 장시간 머물지 않습니다. 또한 인체 피부가 젖어 있거나 땀, 비, 습기, 옷 표면의 수분이 있으면 전류 일부가 몸속보다 표면을 따라 지나가며 땅으로 빠질 수 있습니다. 이는 전류가 내부 장기를 모두 관통하지 않고 외부를 스쳐 지나가는 경우를 만들어 생존 가능성을 높여줍니다. 특히 많은 번개 사고는 하늘에서 사람 머리로 직접 떨어진 경우보다, 가까운 곳에 낙뢰 후 땅을 따라 퍼지는 지면 전위차, 옆 물체에서 튀는 측면 방전, 금속이나 배선, 배관을 통한 전도 등으로 발생하다보니 직접 낙뢰보다 인체가 받는 전기적 충격이 줄 수 있습니다. 하지만 90%가 생존한다고 해서 안전하다는 뜻은 아닙니다. 생존자 중 상당수는 후유증을 겪곤 하는데요, 예를 들어 부정맥, 청력 손실, 신경 손상, 기억력 저하, 만성 통증, 화상, 백내장, PTSD 등이 생길 수 있습니다. 감사합니다.