종이는 왜 플라스틱보다 훨씬 빨리 분해되나요?
안녕하세요. 종이가 플라스틱보다 자연에서 훨씬 빨리 분해되는 가장 큰 이유는 두 물질을 이루는 고분자의 화학적 구조와 미생물이 그것을 분해할 수 있는 정도가 크게 다르기 때문입니다. 종이의 주성분은 나무에서 얻는 셀룰로오스인데요, 셀룰로오스는 포도당이 길게 연결된 고분자인데 자연계의 여러 미생물이 셀룰라아제 같은 효소를 이용해 이 결합을 끊을 수 있습니다. 잘게 분해된 셀룰로오스는 결국 미생물의 에너지원으로 이용되면서 물과 이산화탄소 같은 물질로 다시 전환됩니다. 반면 플라스틱은 종류에 따라 다르지만 대표적인 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌의 경우 탄소와 수소가 길게 연결된 매우 안정적인 구조를 가지고 있습니다. 특히 탄소와 탄소 사이의 결합이 강하고 물에도 잘 녹지 않기 때문에 자연에 존재하는 미생물이 이를 쉽게 분해하기 어려운데요, 미생물이 이용할 수 있는 효소가 플라스틱의 긴 사슬을 효과적으로 끊기 어려운 것도 중요한 이유입니다. 그래서 플라스틱은 자연환경에서 수십 년에서 수백 년 이상 매우 천천히 변화할 수 있습니다.게다가 종이는 물을 잘 흡수하고 섬유 사이로 미생물이 접근하기 쉬운 구조라는 점도 분해 속도에 영향을 주는데요, 비가 내리고 습기가 차면 종이가 물을 머금으면서 구조가 약해지고 미생물이 내부로 접근하기 쉬워집니다. 반면 일반적인 플라스틱은 물을 거의 흡수하지 않고 미생물이 표면에 달라붙어도 내부의 고분자 사슬까지 접근하기가 어렵습니다. 하지만 종이라고 해서 항상 빠르게 분해되는 것은 아닌데요, 종이에 방수 코팅이나 플라스틱 코팅이 되어 있거나 잉크와 여러 첨가제가 많이 들어가면 분해 속도가 크게 느려질 수 있습니다. 반대로 일부 플라스틱은 자외선이나 산소의 영향을 받아 먼저 고분자 사슬이 잘게 끊어진 뒤 더 작은 물질로 변화하기도 합니다. 감사합니다.
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사람피를 빨때 모기한테서 나오는항응고성 물질은 어떤성분일기가여?
안녕하세요. 질문해주신 것처럼 모기가 사람의 피를 빨 때 침을 함께 주입하는 것은 맞고 그 침 속에는 혈액이 빨리 굳는 것을 막는 여러 물질이 들어 있습니다. 모기는 피가 굳어버리면 먹이를 계속 빨아들이기 어렵기 때문에 이런 물질을 이용하는 것인데요, 다만 이것을 하나의 특정한 항응고 물질이라고 생각하기보다는 여러 단백질과 생리활성 물질이 섞여 있는 모기 침의 복합적인 성분이라고 보는 것이 정확합니다.대표적인 물질 중 하나가 아픽산과 유사한 항응고 단백질이나 혈액 응고인자의 작용을 방해하는 단백질입니다. 모기의 종류에 따라 사용하는 성분이 상당히 다른데 일부 모기는 혈액 응고 과정에 필요한 트롬빈이나 응고인자의 작용을 억제하는 단백질을 가지고 있습니다. 또 다른 성분은 혈관을 확장시키거나 혈소판이 서로 달라붙는 것을 방해하는데요, 이렇게 여러 작용이 동시에 일어나면서 모기가 피를 빨고 있는 동안 피가 쉽게 굳지 않도록 만들어줍니다. 화학적으로 보면 이런 물질의 상당수는 우리가 흔히 생각하는 작은 분자의 약품이라기보다 단백질이나 펩타이드 형태의 생체분자입니다. 단백질은 특정한 입체 구조를 가지고 있어서 혈액 속의 특정 효소나 단백질에 선택적으로 결합할 수 있는데요, 예를 들자면 혈액 응고에 관여하는 효소의 특정 부위에 결합해서 효소의 작용을 막는 방식입니다. 즉 모기 침의 항응고 작용은 단순히 피를 묽게 만드는 것이 아니라 혈액 응고 과정의 특정 단계를 분자 수준에서 방해하는 것에 가깝습니다. 또한 모기가 피를 빨 때 필요한 것이 항응고 작용만은 아닙니다. 모기 침에는 혈관을 넓히는 물질과 통증이나 면역반응에 영향을 주는 물질도 함께 들어 있습니다. 그래서 모기가 물었을 때는 피가 잘 굳지 않으면서 모기가 피를 빨아들이기 쉬운 환경이 만들어지며, 이후 우리 몸의 면역체계가 이 낯선 단백질들을 감지하면서 히스타민 등을 분비하고 그 결과 물린 부위가 붓고 가려워지게 됩니다. 감사합니다.
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일부 초식공룡은 왜 무리를 지어 이동했다고 추정되나요?
안녕하세요. 일부 초식공룡이 무리를 지어 이동했다고 추정하는 가장 중요한 근거는 여러 개체의 화석이 같은 장소에서 함께 발견되는 것입니다. 서로 다른 크기의 공룡 뼈가 한곳에서 대규모로 발견되고 비슷한 시기에 함께 매몰된 흔적이 있다면 이들이 무리를 이루었을 가능성을 생각할 수 있습니다.또한 발자국 화석도 중요한 증거라고 할 수 있는데요, 같은 종류의 공룡 발자국이 여러 줄로 나란히 이어지고 이동 방향이 비슷하다면 여러 개체가 함께 이동했을 가능성이 있습니다. 크기가 다른 발자국이 함께 발견된다면 성체와 어린 개체가 함께 이동했을 가능성도 추정할 수 있습니다. 다만 여러 공룡의 화석이 한곳에서 발견되었다고 해서 반드시 무리 생활을 했다고 단정할 수는 없습니다. 홍수나 화산 활동 같은 자연재해로 여러 개체가 우연히 한곳에 묻혔을 수도 있기 때문입니다. 그래서 연구자들은 화석의 배열뿐만 아니라 발견된 개체의 나이와 발자국의 방향 등을 함께 살펴봅니다. 특히 어린 공룡과 성체 공룡이 함께 발견되는 경우는 흥미로운 단서라고 할 수 있는데요, 여러 지역에서 이러한 집단 화석이 반복적으로 발견된다면 성체와 어린 개체가 함께 이동하고 생활했을 가능성이 높아집니다. 감사합니다.
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코마. 뇌사. 식물인간 다 다른건가요?
안녕하세요. 네, 코마, 식물상태, 뇌사는 서로 다른 상태입니다. 겉으로 보기에는 모두 의식이 없고 반응이 거의 없어 비슷해 보일 수 있지만, 실제로는 뇌의 어느 부분이 얼마나 기능하고 있는지와 회복 가능성에서 큰 차이가 있습니다. 우선 코마는 뇌가 심하게 기능이 저하되어 깊은 무의식 상태에 빠진 것을 말합니다. 눈을 뜨지 못하고 외부의 자극에 의도적으로 반응하지 못하며, 잠에서 깨듯이 의식을 회복하는 상태와도 다릅니다. 하지만 뇌 전체가 기능을 잃은 것은 아니며, 뇌간의 기능이나 일부 신경 기능이 남아 있을 수 있습니다. 따라서 원인이 뇌출혈, 외상, 약물중독, 저산소증 등 무엇인지와 뇌 손상의 정도에 따라 며칠 또는 몇 주 뒤 의식을 회복하는 경우도 있습니다.식물상태는 코마와 상당히 다른 상태인데요, 환자가 눈을 뜨는 모습을 보일 수 있고 수면과 각성의 주기도 나타나지만, 자신이나 주변 환경을 의식적으로 인식한다는 증거가 없습니다. 예를 들어 눈을 뜨고 있는 동안에도 사람의 말을 이해하거나 자신의 의지로 대화하는 등의 의식적인 행동을 하지 못합니다. 다만 호흡, 심장박동, 소화와 같은 기본적인 생명유지 기능은 뇌간 등의 기능이 남아 있기 때문에 스스로 유지할 수 있는 경우가 있습니다. 회복 가능성은 원인과 기간에 따라 크게 달라지며, 특히 심각한 뇌손상 이후 장기간 지속될수록 의미 있는 회복 가능성은 낮아집니다.반면 뇌사의 경우에는, 단순히 의식이 없는 것이 아니라 뇌 전체, 특히 생명유지에 중요한 뇌간까지 돌이킬 수 없게 기능을 상실한 상태를 의미합니다. 자발적으로 숨을 쉬는 능력도 없기 때문에 인공호흡기 등의 도움 없이는 호흡을 유지할 수 없습니다. 의료진은 일정한 검사와 절차를 통해 뇌간반사와 자발호흡 등이 완전히 소실되었는지 확인하여 뇌사를 판단합니다. 뇌사는 현재의 의학으로 되살릴 수 있는 상태가 아니며, 코마나 식물상태와 달리 회복되는 것을 기대할 수 없습니다. 감사합니다.
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모기에게 물리며는 왜 가려운걸까여?
안녕하세요. 질문해주신 것처럼 모기에 물린 뒤 가려운 이유는 모기가 피를 빨아먹는 과정에서 침을 피부 안에 주입하기 때문입니다. 모기의 침에는 피가 굳지 않도록 혈액 응고를 막고 혈관을 확장시키는 여러 물질이 들어 있는데, 우리 몸의 면역체계는 이 물질을 외부에서 들어온 이물질로 인식합니다. 그러면 비만세포 등이 히스타민이라는 물질을 분비하고, 히스타민이 피부의 혈관을 확장시키고 주변의 신경을 자극하면서 가려움과 붉은 부기 같은 반응이 나타납니다.처음 물렸을 때보다 몇 분에서 수십 분 뒤에 더 가려워지는 것도 이러한 면역반응이 진행되는 데 시간이 걸리기 때문인데요, 모기에 여러 번 물리다 보면 이전에 모기 침에 노출된 경험 때문에 면역반응이 더 뚜렷하게 나타나는 사람도 있습니다. 반대로 사람에 따라 모기에 물려도 거의 가렵지 않거나 작은 자국만 남는 경우도 있는데, 이는 모기 침에 대한 면역반응의 정도가 사람마다 다르기 때문입니다. 특히 가려운 부위를 계속 긁으면 피부가 손상되고 염증이 심해져 오히려 가려움이 오래갈 수 있습니다. 따라서 가능한 한 긁지 않고 차갑게 식혀주는 것이 도움이 되며, 가려움이 심하다면 일반적인 항히스타민제나 가려움 완화용 외용제를 사용하는 방법도 있습니다. 감사합니다.
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자동차 에어컨 필터를 교체 주기에 맞추어 정기적으로 바꿔주지 않으면 내부 미세먼지와 세균이 차 안으로 유입되게 되는 건가요?
안녕하세요. 네. 자동차 에어컨 필터를 제때 교체하는 이유 중 하나가 차량 내부로 들어오는 먼지와 오염물질을 효과적으로 걸러내기 위해서입니다. 다만 필터가 오래되면 세균이 그대로 차 안으로 쏟아져 들어오는 것은 아닙니다. 에어컨 필터는 외부에서 차량으로 들어오는 공기 속의 미세먼지, 꽃가루, 먼지 등의 입자를 걸러주는 역할을 합니다. 그런데 오랫동안 사용하면 필터에 먼지가 쌓이면서 필터의 성능이 떨어지고 공기 흐름도 나빠질 수 있습니다. 특히 습기가 많은 환경에서는 필터나 에어컨 내부에 미생물이 증식하면서 불쾌한 냄새가 발생할 가능성도 있습니다.그렇다고 오래된 필터가 곧바로 세균을 대량으로 실내에 날려 보내는 것은 아닌데요, 이때 오히려 중요한 문제는 오염된 필터의 여과 성능 저하와 에어컨 내부의 오염 가능성입니다. 필터가 지나치게 막히면 공기 순환이 원활하지 않아 냉난방 성능이 떨어질 수도 있습니다. 따라서 에어컨 필터는 단순히 냄새가 날 때만 교체하는 부품이라기보다 정기적으로 교체해 차량 내부로 들어오는 입자를 효과적으로 걸러주고 공기 흐름을 유지하기 위한 소모품이라고 생각하면 좋습니다. 교체 주기는 차량 제조사 권장 기준을 우선 따르는 것이 좋지만, 미세먼지가 심한 지역에서 자주 운전하거나 공사장·비포장도로 등을 자주 다니는 경우에는 더 빨리 오염될 수 있습니다. 필터를 꺼내 상태를 확인했을 때 먼지가 심하게 쌓였거나 냄새가 지속된다면 교체를 고려하는 것이 좋습니다. 그리고 에어컨에서 곰팡이 냄새가 계속 난다면 필터만 교체한다고 해결되지 않을 수도 있는데요, 에바포레이터나 에어컨 덕트 등에 오염이 생긴 경우에는 별도의 점검이나 청소가 필요할 수 있습니다. 감사합니다.
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햇볕을 직접 쬐면 체내에서 비타민 D가 합성되어 뼈 건강과 면역력 증진에 도움을 준다는데 선크림을 바르면 합성이 방해받게 되나요?
안녕하세요. 네. 말씀해주신 것처럼, 원리상 선크림은 피부에서 비타민 D가 만들어지는 것을 줄일 수 있습니다. 비타민 D 합성에는 햇빛의 UVB가 필요한데, 자외선 차단제는 바로 이 UVB를 흡수하거나 반사해 피부에 도달하는 양을 줄이기 때문입니다.하지만 실제 생활에서는 선크림을 바른다고 해서 비타민 D가 완전히 합성되지 않는 것은 아닌데요, 실험실처럼 피부 전체에 충분한 양의 선크림을 완벽하게 바르고 자외선을 100% 차단하는 경우가 아니라면 일부 UVB가 피부에 도달합니다. 또한 대부분의 사람은 일상적인 야외활동을 통해 어느 정도 햇빛에 노출됩니다. 그래서 비타민 D를 얻기 위해 일부러 선크림을 바르지 않고 강한 햇빛을 오래 쬐는 것은 권장되지 않습니다. 자외선은 피부 노화뿐 아니라 피부암 위험을 높일 수 있기 때문입니다. 비타민 D가 걱정된다면 자외선 노출을 늘리는 것보다는 식사를 통한 섭취나 필요한 경우 비타민 D 보충제를 고려하는 것이 더 안전한 방법입니다. 또한 햇빛을 쬐면 면역력이 무조건 좋아지는 것도 아닙니다. 타민 D는 면역계의 정상적인 기능에 관여하지만, 비타민 D가 부족하지 않은 사람이 햇빛을 더 많이 쬔다고 해서 감염병을 확실하게 예방할 수 있다는 의미는 아닙니다. 즉 선크림은 비타민 D 합성을 어느 정도 감소시킬 수 있지만, 비타민 D를 위해 선크림을 포기할 필요는 없습니다. 감사합니다.
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같은 농산물이라도 토양 속 미생물에 따라 맛이 달라질 수 있을까요?
안녕하세요. 네, 충분히 가능합니다. 실제로 농업과 식물생태학에서는 토양 속 미생물 군집이 작물의 생육뿐 아니라 당도, 향, 맛, 영양성분 같은 품질에도 영향을 줄 수 있는지 활발하게 연구하고 있습니다. 다만 특정 미생물이 있으면 무조건 단맛이 난다고 단정지을 수는 없습니다.토양 미생물은 식물 뿌리 주변에서 유기물을 분해하고 질소, 인 등의 영양분이 식물이 이용할 수 있는 형태로 바뀌는 것을 돕습니다. 일부 균류나 세균은 식물의 뿌리와 공생하면서 물과 무기양분의 흡수를 도와주기도 합니다. 이런 차이가 식물의 성장과 광합성, 탄수화물의 이동 및 저장에 영향을 주면 결과적으로 과일의 당도나 산도, 향을 만드는 물질의 양에도 영향을 줄 가능성이 있습니다.특히 뿌리 주변의 근권 미생물군은 식물과 매우 밀접하게 상호작용하는데요, 일부 미생물은 식물의 호르몬 신호나 스트레스 반응에도 영향을 주기 때문에, 같은 품종이라도 토양 미생물 환경이 달라지면 식물이 물 부족이나 염분, 병원균 등에 대응하는 방식이 달라질 수 있습니다. 이러한 변화가 과실에 축적되는 당이나 유기산, 향기 성분 등에 영향을 줄 수 있는 것입니다.따라서 질문하신 것처럼 품종과 기후만 비교하는 기존 방식에서 토양 미생물의 구성까지 함께 분석한다면 농산물의 품질 차이를 설명하는 데 새로운 단서를 얻을 가능성이 충분히 있습니다. 예를 들어 같은 품종의 딸기나 포도를 비슷한 기후에서 재배하면서 토양의 미생물 군집을 분석하고, 동시에 당도, 산도, 향기 성분을 측정한다면 특정 미생물군과 농산물 품질 사이의 연관성을 찾아볼 수 있습니다. 감사합니다.
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혈액형에 따라 사람의 성격이나 행동 패턴이 달라진다는 흔한 밑도 끝도 없는 믿음이 과학적으로는 아무런 근거가 없는 비과학인가요?
안녕하세요. 네. 혈액형이 사람의 성격을 결정한다는 주장은 현재의 과학적 증거로는 뒷받침되지 않습니다. 흔히 A형은 꼼꼼하고, B형은 자유분방하고, O형은 활발하다는 식으로 이야기하지만, 혈액형과 성격 사이에 일관되고 재현 가능한 관계가 있다는 근거는 부족한데요, 즉 혈액형은 적혈구 표면의 항원이라는 생물학적 특성이지, 성격 유형을 나타내는 지표가 아닙니다.그렇다고 MBTI가 혈액형 성격론과 완전히 같은 수준의 비과학이라고 말하는 것도 정확하지 않습니다. MBTI는 사람의 성격을 몇 가지 차원으로 나누어 자신의 성향을 알아보는 성격검사 도구로 만들어졌기 때문에, 사람의 선호나 성향을 이야기하는 데 참고 자료로 사용할 수는 있습니다. 다만 나는 INFP니까 반드시 이런 행동을 한다처럼 16가지 유형이 인간의 성격을 정확하게 분류하고 행동을 예측한다고 받아들이면 과학적으로 지나치게 단순화한 것입니다. 이때 혈액형 성격론과 MBTI 모두 사람들이 상당히 나를 잘 설명하는 것 같다고 느낄 수 있다는 것입니다. 이는 바넘 효과와 관련이 있습니다. 이는 당신은 사람들과 잘 지내지만 혼자만의 시간도 필요합니다처럼 대부분의 사람에게 어느 정도 해당되는 설명을 자신의 특징이라고 받아들이는 현상입니다. 그래서 둘을 비교하면 혈액형 성격론은 과학적 근거가 매우 부족한 믿음에 가깝고, MBTI는 심리학적 성격검사로 개발된 도구이지만 성격을 과학적으로 완벽하게 분류하거나 미래 행동을 결정적으로 예측하는 도구는 아니다라고 볼 수 있겠습니다. 감사합니다.
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식물인간인 상태에서도 성장을 할 수 있나요?
안녕하세요. 네. 다만 식물상태와 뇌사상태를 구분해서 생각해야 하는데요, 특히 아직 성장기인 어린아이라면 뇌의 기능이 심각하게 손상되었더라도, 신체의 일부 성장 과정 자체가 곧바로 멈추는 것은 아닙니다. 식물상태는 대뇌의 기능이 크게 손상되어 의식적인 반응이 거의 없지만, 뇌간을 비롯한 일부 신경계 기능이 남아 있을 수 있는 상태입니다. 호흡이나 심장박동, 체온 조절 같은 기본적인 생리 기능이 유지될 수 있고, 의료적인 영양 공급과 치료가 지속된다면 심장, 간, 신장, 근육 등의 장기와 조직에서 정상적인 생리활동이 계속될 수 있습니다. 따라서 성장판이 아직 열려 있고 필요한 영양과 호르몬이 공급된다면 키와 체중 등 신체적인 성장이 어느 정도 진행될 수 있습니다. 이때 성장은 뇌가 의식적으로 지시해서 일어나는 과정이 아닙니다. 뼈의 성장판에서는 세포가 증식하고 뼈가 길어지는 과정이 일어나며, 성장호르몬과 갑상선호르몬, 성호르몬 등 여러 호르몬과 영양 상태가 이를 조절합니다. 따라서 의식이 없더라도 이러한 생물학적 시스템이 어느 정도 유지된다면 신체는 성장할 수 있습니다.하지만 심각한 뇌손상이 있으면 성장을 정상적으로 유지하기 어려운 경우도 있는데요, 뇌하수체와 시상하부처럼 성장호르몬과 여러 호르몬의 분비를 조절하는 부위가 손상되면 성장에 문제가 생길 수 있고, 장기간 누워 지내면서 근육이 크게 위축되거나 영양 부족, 감염, 골밀도 감소 등의 문제가 발생할 수도 있습니다. 그래서 실제 성장 정도는 뇌손상의 위치와 정도, 호르몬 기능, 영양 상태, 치료 환경 등에 따라 크게 달라집니다.뇌사는 다른 경우인데요, 이는 대뇌뿐 아니라 뇌간을 포함한 뇌 전체의 기능이 회복 불가능하게 소실된 상태이며, 의학적으로 사망으로 판정됩니다. 인공호흡기 등으로 일정 기간 심장박동과 장기 기능이 유지될 수는 있지만, 살아 있는 어린이가 정상적인 성장 과정을 계속한다고 보는 것은 적절하지 않습니다. 뇌사 상태에서 장기 기능이 일시적으로 유지되는 것과 생명체가 계속 성장하는 것은 구별해야 합니다. 감사합니다.
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