지네와 지렁이는 왜 다르게 진화했을까요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.다른 방식으로 진화했다기 보다 각 종의 기원까지만 본다면 다른 조상이었을 것입니다.진화론을 주장하는 많은 학자들은 현재 생물이 나무 가지가 여러 갈래로 나뉘어 자라듯이 선조로부터 여러 가지로 형태나 유전정보가 차이나는 새로운 종으로 나뉘었다고 추론하고 있습니다. 같은 종이라도 형태가 달라지는 것은 각자 사는 환경에 맞춰서 진화하였다고 보고 있습니다. 찰스 다윈의 경우 자연선택설이라 하여 어떤 생물이 살고 있는 형태의 객체가 더 잘 적응하면서 비교적 적응이 어려웠던 형태의 객체가 점점 줄어들게 되는 것이 마치 자연이 생물을 선택한 듯한 느낌이라는 의미를 가지고 있습니다. 이것이 진화의 원동력이라 생각했습니다. 지네와 지렁이는 이미 종의 차이가 있기 때문에 해당 종의 선조 때부터 다른 형태였을 것으로 추정되며, 각각의 사는 환경에 따라 살아가기 유리한 형태로 진화했을 것입니다. 비슷한 형태로 움직이는 듯하나 두 종의 사는 환경이 너무나 다릅니다. 땅 위에서는 지네처럼 발이 많은 것이 유리하겠지만 땅 속이라면 지렁이처럼 다리가 없고 몸의 수축과 이완으로 움직이는 것이 유리할 수 있습니다.
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우주에서도 소리가 지구처럼 잘들리나요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.음파가 고막을 진동시켜 소리를 듣는 것은 맞습니다. 하지만 음파가 전달되는 과정이 있어야지 고막을 진동시킬 수 있는 것입니다. 소리의 전달은 보통 공기를 진동시킴으로써 전달되어 옵니다. 대기가 없는 우주라면 소리의 전달이 이루어지지 않습니다.소리의 전달은 대기와 같이 음파를 연속적으로 전달해줄 환경이 갖춰졌느냐라는 대전제가 따릅니다. 우주에서 대기가 없다면 전달되기 어렵습니다.
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캐논 50D가 전원이 껴지지가 않아요 왜그런가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.배터리의 수명이 다 된 것이 아닐까요? 정확한 이유는 모르겠지만 장시간 사용하지 않았다면 배터리가 완전 방전된 상태로 오래 두면서 문제가 되었을 수도 있습니다. 리튬이온배터리는 완전방전시 성능과 수명에 부정적인 영향을 줄 수 있는데 그게 몇 년씩 방치되었다면 더욱 문제가 생기기 쉬울 것 같습니다.
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나사에 헬리콥터 조종사가 있는 이유가 궁금해요~
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.우선 아셔야 할 것이 있습니다. NASA를 우리말로 표현하자면 미국 항공 우주국이라고 합니다. 전신은 NACA로 미국 항공 자문위원회였던 것이 러시아가 최초 인공위성을 궤도에 쏘아올리는 것을 성공시키자 우주를 넣어서 지금의 NASA로 바뀐 것입니다. 미국은 당시 우주개발을 하는 연구소가 여러 곳으로 분산되에 각각 연구해왔는데 미국 항공 우주국으로 바꿔서 연구팀을 모을 수 있었습니다. (물론 연구진들 간에 경쟁심이나 적대감으로 모이기 힘들었습니다.) 지금도 항공사업에도 관여하지만 관심을 받지 못해 우주개발을 내세우고 있습니다. 그렇기에 헬리콥터 조종사가 있다는 것은 자연스러운 것입니다. 그 외에도 화성 탐사를 위해서 헬리콥터가 동원되었습니다. 사람이 탑승하여 조종하는 것은 아니며, 흔히 아는 드론과 같이 무인으로 조종하는 것입니다. 그 헬리콥터는 NASA에 소속된 엔지니어가 조종사를 맡고 있습니다. 그래서 한 때 NASA에 헬리콥터 조종사가 있다는 얘기가 나왔습니다. 질문자님께서도 그것과 관련해서 헬리콥터 조종사가 연구에 참여한다고 생각하신게 아닐까 생각됩니다.
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칫솔질 하다 보니 치약에는 어떤 화학적 성분이 있는지 궁금해요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.보통 치약에는 불소, 연마제, 보존제, 감미료, 계면활성제, 각종 향료 등이 들어갑니다. 불소, 연마제, 계면활성제가 주요성분일 것 같습니다. 불소는 무기질을 재흡수시켜 치아표면을 강화하여 플라그 박테리아의 산으로부터 저항력을 높여줄 수 있습니다. 치약에 따라 불소의 함량에 차이가 있고, 불소에 대한 불안감 때문에 무불소 치약도 출시되고 있습니다. 양치를 할 때 불소와 접촉시간이 길면 효과가 좋다고 알려져 있습니다.연마제는 치아 표면에 치태나 얼룩을 제거하는데 도움을 줍니다. 연마제라고 하여 치아 표면에 손상을 줄 정도로 거친 것이 아닌 미세한 것으로 탄산칼슘, 수화 실리카, 알루미나 등을 사용합니다. 칫솔에 힘을 많이 주지 않고 부드럽게 문지르면 문제가 없겠지만 너무 강하게 눌러서 문지르면 치아표면에 손상을 줄 수도 있습니다.계면활성제(또는 발포제)는 치약이 입안 전체에 고르게 퍼지도록 돕고, 이물질과 음식물 찌꺼기를 제거하는데 도움을 줍니다. 외국에서는 양치를 하고 뱉기만 해도 된다고 하는데 우리나라의 경우 계면활성제로 인해서 입안이 건조해져서 입을 충분히 헹궈주라고 합니다.(그 외에도 치약성분을 삼켜서 해가 될지도 모른다고 하여 헹궈야 된다고도 합니다.)그외에 구취제거를 위한 향료, 치약을 사용할 때 거부감을 줄여줄 감미료, 치약의 변질을 막고 오래 사용할 수 있게 해줄 보존제 등이 있습니다. 예전에는 인공적인 성분을 많이 사용했었는데 점차 자연유래성분을 사용한 제품이 늘어나고 있습니다.
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주택의 결로는 과학의 어떤 원리로 설명이 가능한가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.결로의 원인은 포화수증기량, 이슬점과 관련된 현상입니다. 먼저 포화수증기량을 설명드리자면 공기는 따뜻할수록 내포할 수 있는 수증기량이 많아집니다. 어떤 온도에서 포함할 수 있는 수증기량이 최대치일 때, 포화상태일 때 그 수증기량이 포화수증기량입니다. 반대로 온도가 낮아지면 내포할 수 있는 수증기량이 줄어들게 됩니다. 어떤 온도에서 포화수증기량에 도달했었는데 온도가 낮아져서 포화수증기량이 줄어들면 일부의 수증기를 물방울형태로 공기 밖으로 내보냅니다. 그렇게 공기 중 수증기가 물로 응결될 때의 온도가 이슬점입니다.결로는 실내외 기온차이가 심할 때 따뜻하고 습도가 높은 실내 공기가 차가운 실외 기온의 영향으로 차가워진 벽, 지붕, 기초(바닥) 등의 구조체와 만나면서 이슬점에 도달하여 수증기의 일부가 물방울 형태로 맺히게 되는 것입니다. 이는 여름철 얼음물이나 차가운 음료가 담긴 유리잔의 외부에 물방울이 많이 맺히는 것과 같은 현상입니다. 실내 환경을 유지하기 위해서 냉난방을 하게 되면 실외와 환경 차이가 발생할 수 있고, 그로 인해서 구조체에서 열전도 현상이 발생할 수 있습니다. 그렇게 되면 인공적으로 실내환경을 유지하는데 많은 에너지를 소모하고, 결로와 같은 문제가 발생할 수 있습니다. 그것을 방지하고자 건축을 할 때 단열시공을 합니다. 단열시공을 하면 실내외 기온차에 의한 열전도를 줄일 수 있어서 에너지 사용을 줄이면서 실내 환경을 유지시킬 수 있습니다. 문제는 단열시공에도 헛점은 있습니다. 가장 효과적인 단열방식은 단열재가 끊기는 부분이 없이 외부 전체를 감싸고, 내부도 감싸는 것입니다. 하지만 비용적인 측면과 구조적인 측면에서 어렵습니다. 그렇다면 외부를 전체 감싸는 방법이 있는데 이 또한 건축물의 형태에 따라서 단열이 끊기는 부분이 생길 수 있습니다. 어떤 건물은 일부 외단열 시공하고, 그 외 부분을 내단열 시공합니다. 그 외에도 여러가지 이유에서 단열이 끊어지는 부분이 생기면 해당 부위를 통해서 열전도가 빠르게진행됩니다. 겨울철이라면 해당 부위 주변으로 차가워진 구조체에 따뜻하고 습도가 높은 실내공기가 닿아서 결로가 발생되는 것입니다. 혹은 법적 단열기준을 충족시켰음에도 평년과 달리 기온이 급격히 낮아지는 때라면 구조체가 차가워져서 결로로 이어질 수도 있습니다. 그 외에 단열조치가 올바르게 되지 않거나 실내 온도와 습도가 과도하게 높으면 결로가 발생할 수도 있습니다.
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시중에서 파는 핫팩의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.원리가 간단합니다. 철이 산화될 때 열이 발생하는데 그것을 빠르게 가속화시켜서 높은 열이 발생되게 만드는 것입니다.발열을 빠르고, 높은 온도로 만들기 위해서 철을 가루로 만듭니다. 산소와 반응할 표면적을 높이기 위한 것입니다. 그 외에도 산화를 높이기 위해서 소량의 물, 소금, 활성탄, 질석, 톱밥 등이 들어갑니다. 이 중 물, 소금, 활성탄이 산화 반응을 빠르게 만들고, 질석과 톱밥은 충전재와 단열재 역할을 합니다. 위 재료들을 공기가 잘 통하는 부직포 같은 것으로 밀봉합니다. 공기를 차단하기 위한 포장을 뜯고 손난로를 흔들거나 주무르게 되면 산소가 유입되고 철가루가 산소와 많이 접촉하여 발열이 잘 이루어지는 것입니다.
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자동차 명장 박병일 명장의 번호
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.박병일 명장이 자동차정비 명장 중 1호는 아닙니다. 자동차정비 명장 중 1호는 1990년에 칭호를 받은 김관권 명장입니다. 박병일 명장은 2002년에 칭호를 받았습니다. 자동차정비 명장 9호입니다. 대기업 소속이 아닌 개인 정비소 출신으로서는 1호이지만 전체 중에는 1호가 아닌 것이 사실입니다. 실력은 인정하나 왜 1호라고 홍보하는지 저도 의아합니다. 오히려 역효과가 될 수도 있는 문제입니다.
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목사님 말씀으로 창조설에 반대되는 다윈의 진화론은 틀렸다라고 하는데요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.다윈이 주장하는 진화론의 개념은 원숭이가 진화하여 인간이 되었다는 것이 아닙니다. 이는 진화론을 발표했을 때 다윈의 주장을 부정하기 위해서 종교지도자들이 내세운 왜곡된 주장이었습니다. 다윈의 진화론의 개념을 쉽게 설명드리자면 원숭이와 인간의 조상을 타고 올라가면 같은 조상일 것이다라는 것이며 과학이 발달한 현대에는 인간과 유인원의 유전자 차이가 1.2% 정도 밖에 안된다는 것을 알게 되었습니다.찰스 다윈의 주장에는 부족한 부분들도 많았지만 이후 여러 과학자들이 부족한 부분에 대한 내용을 계속 찾아내서 발표하였고, 현대에는 과학적으로 증명할 수 있기 된 것입니다. 비록 부족한 부분이 있었지만 대단한 발견이었습니다. 창조론을 주장하는 종교지도자들의 입장에서는 눈엣가지였던 것입니다. 아직도 그런 얘기를 하는 목회자들은 반성할 필요가 있는 것 같습니다.
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벌들이 '육각형'의 집을 짓는것은 본능인가요? 아니면 생각해서 짓는것인가요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.벌집은 처음부터 육각형이 아닙니다. 벌들은 집을 만드는 초기에는 원형다발로 집을 만듭니다. 그 후에 벌들의 체온으로 집을 따뜻하게 만드는데 이때 집을 구성하고 있는 밀랍이 데워져서 물렁물렁해집니다. 물렁물렁해진 상태에서 인접하고 있는 벽들이 표면장력에 의해서 육각형으로 변형되는 것입니다. 육각형의 집이 되면 최소한의 재료로 최대한의 공간을 확보하면서, 무게분산을 효율적으로 하여 많은 무게의 꿀을 저장할 수 있게 됩니다. 벽사이에 틈도 없어지기 때문에 이물질이 끼는 것도 막을 수 있습니다. 사각형이나 삼각형도 벽틈이 안 생길 수 있겠지만 공간 효율성은 육각형이 더 좋습니다.원형의 벌집이 육각형이 되는 과정은 영국의 한 연구진의 연구를 통해서 밝혀졌습니다. 벌집이 지어지는 과정을 보고 원형이 육각형으로 바뀌는 것을 관찰할 수 있었고, 이를 재현하기 위해서 플라스틱 빨대다발에 열을 가했을 때 형태가 변하는 것을 관찰했습니다. 이때 원형의 빨대다발이 육각형의 다발로 변하는 것을 볼 수 있었다고 합니다. 그렇게 원형의 벌집이 열이 가해져 연해지고 표면장력에 의해서 육각형으로 변하는 것을 알 수 있었다고 합니다. 이와 비슷한 현상을 볼 수 있는 것이 비눗방울이 소수만 있을 때는 원형이지만 많은 양을 모아두면 육각형에 가까워지는 것을 볼 수 있을 겁니다.벌들은 오랜 세월 본능적으로 육각형의 집을 지어온 것으로 보입니다. 인간들이 벌집의 허니콤 구조를 응용하여 여러 분야에 적용하고 있을 정도로 대단히 우수한 구조입니다.
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