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오리는 날지 못하는 오리와 날 수 있는 오리로 나뉘던데 어떻게 같이 묶이는 건가요?
안녕하세요. 오리를 하나의 범주로 묶는 이유는 그들이 공유하는 기본적인 생물학적 특성, 계통적 발생적 관계, 분류학적 기준에 기반하기 때문입니다. 이들은 모두 수조목(Anseriformes)에 속하며, 특히 오리과(Antidae)로 분류됩니다. 오리과에는 오리뿐만 아니라 거위와 백조도 포함되어 있습니다. 오리, 거위, 백조는 유사한 해부학적 구조를 공유하며, 특히 방수 기능을 갖춘 깃털, 넓은 부리, 수중에서의 생활에 적합한 발 구조를 가지고 있습니다. 이들은 또한 유사한 번식 행동을 보이며, 대부분이 물가에서 번식하고 둥지를 만듭니다. 계통 발생학적으로 오리, 거위, 백조는 매우 밀접한 친척 관계에 있습니다. 이들은 수조목 안에서 비교적 최근에 분화된 그룹으로, 공통의 조상에서 유래했습니다. 따라서 비록 현재의 일부 종들이 날지 못하는 특성을 발전시켰다 하더라도, 이들은 여전히 오리과 내에서 같은 그룹으로 분류됩니다. 날 수 있는 능력의 유무는 특정 환경에 대한 적응의 결과로 볼 수 있습니다. 예를 들어, 뉴질랜드의 카기 캠밸(Kakapo)과 같이 육지에서 포식자의 부재하에 진화한 종은 날지 못하는 적응을 했습니다. 반면, 이동이 필요한 지역의 종들은 날 수 있는 능력을 유지하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.13
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결정장 이론에서 리간드 크기가 커질수록, 전기음성도가 작을수록 d 오비탈이 크게 스플릿되는거에요?
안녕하세요. 결정장 이론(Crystal Field Theory ; CFT)에서 리간드의 특성이 d 오비탈의 에너지 분할(splitting)에 미치는 영향을 이해하는 것은 중요한 개념입니다. 리간드의 크기와 전기음성도가 d 오비탈의 분할에 어떻게 작용하는지에 대한 설명드리겠습니다. 리간드의 크기가 클수록, 바꿔말하면 리간드가 더 부피가 큰 경우, 중심 금속 이온과의 거리가 일반적으로 더 멀어집니다. 이로 인해 d 오비탈과 리간드의 오비탈 간의 상호작용(간섭)은 상대적으로 감소할 수 있습니다. 따라서, 리간드의 크기가 커질수록 d 오비탈 분할이 덜 심하게 발생할 수 있습니다. 이는 크기가 큰 리간드가 제공하는 입체적인 방해(steric hindrance) 때문에 리간드 필드가 약해지고, d 오비탈 간의 에너지 차이가 줄어들기 때문입니다. 리간드의 전기음성도가 낮을 경우, 리간드는 자신의 전자를 중심 금속 이온에 덜 끌어당기기 때문에, 금속 이온과 전자를 공유하는 경향이 줄어듭니다. 이는 리간드가 중심 금속 이온에게 제공하는 음전하의 양이 적어져, 금속 이온과 리간드 간의 상호작용이 약해지게 만듭니다. 이런 상황에서는 d 오비탈의 에너지 분할이 더 크게 발생할 수 있습니다. 왜냐하면 전기음성도가 낮은 리간드는 금속 이온의 d 오비탈에 덜 강한 전자밀도를 제공하기 때문에, 오비탈 간의 에너지 차이가 더 명확하게 나타나기 때문입니다. 따라서, 리간드의 크기가 크고 전기음성도가 낮을수록, 일반적으로 d 오비탈 분할이 더 크게 발생하는 경향이 있다는 일반적인 관념과는 반대로, 리간드의 크기가 클 경우에는 오비탈 분할이 덜 심하게 발생하며, 전기음성도가 낮을 경우에는 분할이 더 심하게 발생할 수 있습니다. 이러한 이해는 결정장 이론에서 중요한 요소이며, 금속-리간드 상호작용을 통해 복잡한 화학적 성질과 반응성을 설명하는데 기여합니다.
학문 / 화학
24.10.13
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낫 모양 적혈구 증후군은 어떤 이유로 발생하나요?
안녕하세요. 낫 모양 적혈구 증후군(Sickle cell disease ; SCD)은 유전적인 혈액 장애로, 이는 헤모글로빈(hemoglobin)의 비정상적인 변형에 기인합니다. 정상적인 헤모글로빈을 생성하는 유전자의 변이가 발생하여 헤모글로빈 S(hemoglobin S)라 불리는 비정상적인 형태의 헤모글로빈이 생성됩니다. 이 헤모글로빈 S는 산소 농도가 낮을때 서로 달라붙어 긴 섬유를 형성하게 되며, 이로 인해 적혈구가 유연성을 잃고 낫 모양으로 변형되어 질병을 일으킵니다. 낫 모양 적혈구 증후군은 자가 유전적으로(autosomal recessive inheritance) 전달됩니다. 즉, 부모 양쪽 모두로부터 변이된 유전자를 상속받았을때 이 질병이 나타납니다. 변이 유전자 하나만 상속받은 경우에는 '낫 모양 적혈구 특징(sickle cell trait)'을 가지게 되며, 이는 대개 증상이 나타나지 않습니다. 낫 모양 적혈구는 그들의 비정상적인 형태와 물리적 특성으로 인해 다양한 건강 문제를 유발합니다. 대표적으로 혈류 장애, 통증 발작, 장기 손상, 빈혈, 감염 위험 증가가 있습니다. 낫 모양의 적혈구는 혈관을 막기 쉽습니다. 이러한 막힘은 혈류를 방해하고 조직으로의 산소 공급을 감소시켜 통증 및 기타 합병증을 초래할 수 있습니다. 적혈구의 혈관 막힘은 급성 통증 발작을 일으킬 수 있으며, 이는 병의 가장 흔한 증상 중 하나입니다. 반복되는 혈류 장애는 장기에 손상을 줄 수 있으며, 신장, 간, 폐 등이 영향을 받을 수 있습니다. 또한, 낫 모양 적혈구는 정상 적혈구보다 수명이 짧습니다. 이로 인해 빈혈이 발생하며, 환자는 만성적으로 피로를 느낄 수 있습니다. 비정상적인 적혈구는 면역 체계 기능에 영향을 미칠 수 있어 감염에 더 취약하게 만듭니다. 낫 모양 적혈구 증후군의 관리는 주로 증상의 완화와 합병증의 예방에 중점을 둡니다. 정기적인 의료 감독 하에 약물 치료, 통증 관리, 필요한 경우 정기적인 혈액 수혈이 이루어집니다.
학문 / 생물·생명
24.10.13
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적혈구의 색깔은 왜 붉은색을 띠나요?
안녕하세요. 적혈구의 붉은색은 주로 헤모글로빈(hemoglobin)이라는 단백질에 의해 발생합니다. 헤모글로빈은 적혈구 내부에 풍부하게 존재하는 단백질로, 산소를 결합하여 몸의 조직으로 운반하는 역할을 합니다. 헤모글로빈 분자는 철(iron)을 포함하는 헴(heme) 그룹을 중심으로 구성되어 있습니다. 이 철 원소가 산소와 결합할때, 복합체의 전자 구조가 변하면서 특정 파장의 빛을 흡수하고, 결과적으로 붉은색을 띠게 됩니다. 산소와 결합하지 않은 헤모글로빈은 보다 어두운 적색 또는 자주색을 나타내며, 산소와 결합했을때 밝은 적색을 띱니다. 적혈구의 크기에 관해서는, 평균적으로 직경이 약 6~8 마이크로미터(μm) 정도입니다. 적혈구는 중앙이 약간 오목한 디스크 모양을 하고 있어, 이 특이한 모양은 산소와 이산화탄소의 교환 효율을 증가시키는데 도움을 줍니다. 이러한 구조적 특성은 적혈구가 혈관을 통해 원활하게 이동하고, 최대한 많은 산소를 운반할 수 있게 합니다. 적혈구의 이러한 세부적인 구조와 기능은 인체의 호흡과 에너지 대사 과정에서 중추적인 역할을 수행합니다.
학문 / 생물·생명
24.10.13
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이산화탄소 co2 탄산수 질문입니다
안녕하세요. 이산화탄소(CO₂)는 다양한 용도로 사용되며, 그 순도와 처리 방법에 따라 구분되곤 합니다. 특히, 탄산수나 탄산 음료 제조에 사용되는 CO₂는 식품 등급으로 분류되어야 하며, 이는 인체 섭취에 안전함을 보장하는 매우 높은 순도의 CO₂를 요구합니다. 식품 등급 CO₂는 일반적으로 99.9% 이상의 순도를 가지며, 이는 불순물의 함량이 극히 적음을 의미합니다. 다른 용도로 사용되는 CO₂는 대표적으로 산업용 CO₂, 어항용 CO₂, 맥주용 CO₂가 대표적입니다. 산업용 CO₂는 주로 제조 공정이나 기타 산업 활동에서 사용됩니다. 이 CO₂의 순도는 식품 등급보다 낮을 수 있으며, 때때로 불순물이 포함될 수 있습니다. 이는 공정 중 불순물이 문제를 일으키지 않는 용도에 적합합니다. 어항용 CO₂는 수족관에서 식물의 성장을 돕기 위해 사용됩니다. 이 경우, CO₂는 물 속의 식물이 이용할 수 있도록 적절한 농도로 조절되어야 하며, 수질에 해를 끼치지 않는 수준이어야 합니다. 맥주용 CO₂는 맥주 제조 과정에서 탄산을 생성하기 위해 사용됩니다. 맥주 제조에 사용되는 CO₂ 역시 식품 등급이어야 하며, 순도가 높아야 합니다. 각각의 CO₂는 그 사용 목적에 맞게 특화되어 있기 때문에, 탄산음료나 탄산수를 직접 제조할 계획이라면 반드시 식품 등급 CO₂를 사용해야 합니다. 식품 등급이 아닌 CO₂를 사용할 경우 건강에 해를 끼칠 수 있으므로 주의가 필요합니다. 이는 인체에 직접적으로 섭취되는 제품에 사용되는 모든 첨가물이나 재료가 안전성을 보장받아야 하는 기본적인 식품 안전 규칙을 따르는 것입니다.
학문 / 화학
24.10.13
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금속들 중에서 녹는점이 가장 낮은 건 무엇인가요?
안녕하세요. 금속은 일반적으로 그들의 물리적 및 화학적 특성에 따라 정의됩니다. 물리적으로 금속은 높은 전기 전도성, 열 전도성, 반사성(금속광), 덕타일성과 연성(쉽게 형태를 변화시킬 수 있는 성질)을 가지고 있습니다. 화학적으로는 대부분 산화 상태에서 양이온을 형성하며, 다양한 환경에서 산화되기 쉬운 경향이 있습니다. 금속들 중에서 녹는점이 가장 낮은 금속은 수은(Hg)입니다. 수은의 녹는점은 대략 -38.83°C로, 상온에서 액체 상태로 존재하는 유일한 금속입니다. 수은은 이러한 독특한 특성으로 인해 과거에 온도계와 혈압계 등 다양한 측정 기구에 널리 사용되었습니다. 그러나 수은은 독성이 강하기 때문에 현재는 많은 용도에서 사용이 제한되거나 대체되고 있습니다.
학문 / 물리
24.10.13
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샤인 머스켓은 어떻게 탄생한 과일인가요,
안녕하세요. 샤인 머스켓은 포도의 한 품종으로, 특히 그 달콤한 맛과 씨가 없는 특성으로 많은 사랑을 받고 있습니다. 이 포도는 일본에서 개발되었으며, 그 탄생 배경은 농업 연구와 유전학의 진보를 잘 보여줍니다. 샤인 머스켓의 개발은 1980년대 후반 일본의 농업 연구소에서 시작되었습니다. 주요 목표는 고당도와 우수한 풍미, 씨 없는 특성을 갖춘 새로운 품종의 포도를 개발하는 것이었습니다. 연구팀은 기존의 여러 포도 품종을 교배하여 수많은 후보들을 실험하였고, 그 과정에서 '후지미나리'라는 포도와 다른 품종들을 교배하여 샤인 머스켓을 최종적으로 탄생시켰습니다. 샤인 머스켓은 특히 그 매력적인 달콤한 향, 크고 씨 없는 열매가 특징입니다. 이 포도는 높은 당도와 함께 살짝 머스크 향이 나는 것이 특징이며, 껍질째 먹을 수 있는 부드러운 식감 또한 인기의 요인 중 하나입니다. 또한, 샤인 머스켓은 재배가 비교적 쉽고, 수확량도 높은 편이어서 농가에서도 선호하는 품종이 되었습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.13
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고추 모종 잎이 왜 이렇게 변한걸까요?
안녕하세요. 사진 속 고추 모종의 잎이 변색되고 얇아지는 증상은 여러 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 이러한 변화는 종종 환경적 요인, 영양 결핍, 또는 병해충의 영향일 수 있습니다. 우선 전체적인 고추 모종의 잎이 노랗게 변하는 양상이 위쪽잎 도는 아랫쪽 잎에만 편중되는지를 살펴보시길 바랍니다. 보통 위쪽 잎이 노랗게 변한다면 황, 칼슘이 부족한 것입니다. 아랫잎 위주로 노랗게 변한다면 질소, 마그네슘 부족을 의심할 수 있습니다. 위와 같이 편중된 잎의 변화가 아닌 전반적인 잎의 변화가 있다면, 고추 모종이 충분한 물을 받지 못해서 잎이 시들고 얇아질 수 있습니다. 특히 실내에서 자라는 식물의 경우, 환경이 건조하면 더욱 빠르게 물 부족 현상을 경험할 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
24.10.13
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레몬나무관련 궁금해서 질문 올립니다.
안녕하세요. 레몬나무에서 발견되는 갈색 반점을 일으키는 곰팡이 병은 여러 종류가 있습니다. 이러한 병들은 나무의 건강과 수확량에 심각한 영향을 미칠 수 있어서 유명합니다. 대표적인 곰팡이 병으로는 감귤 검은점병(Citrus Black spot), 감귤 점무늬병(Citrus Scab), 균핵병(Sooty Mold)가 있습니다. 사진 속 잎 상태를 보면 그을음 곰팡이 또는 진딧물로 의심됩니다. 다 설명을 드릴테니 경우에 맞는 게 있는지 확인해 보시길 바랍니다. 그을음 곰팡이는 많은 식물, 특히 진딧물이 좋아하는 식물에 흔히 발생하는 질병입니다. 레몬 나무도 예외는 아닙니다. 그을음 곰팡이는 진딧물이 분비하는 끈적끈적한 물질인 단물에서 자랍니다. 이 곰팡이는 검은 색이며 기술적으로 식물에 해롭지는 않지만 광합성을 방해하여 치명적인 결과를 초래합니다. 또한 진딧물이 대량으로 침입하면 낙엽이 지고 레몬 나무가 죽게 됩니다. 진딧물과 그을음 곰팡이 문제가 있는지 금방 알 수 있습니다. 레몬 나무 잎과 가지가 재를 뿌리고 검은 때로 뒤덮인 것처럼 보일 것입니다. 그을음 곰팡이가 레몬 나무를 점령하는 것을 방지하는 가장 좋은 방법 중 하나는 진딧물을 없애는 것입니다. 진딧물은 정원에서 쉽게 쫓아낼 수 있는 해충입니다. 레몬 나무 잎에서 진딧물을 따서 비눗물이 담긴 양동이에 버리기만 하면 됩니다. 또 다른 방법은 믿을 수 있는 물 스프레이 병으로 잎사귀에 뿌려주는 것입니다. 알코올 스프레이와 원예용 오일을 스프레이 병에 넣어 진딧물을 추가로 죽일 수 있습니다. 진딧물에 감염된 잎에서 진딧물을 닦아내는데 사용할 수도 있습니다. 진딧물의 침입을 통제하고 나면 검은 그을음 곰팡이를 간단히 씻어낼 수 있습니다. 원예용 오일을 사용해 나뭇잎과 가지에 잘 달라붙는 곰팡이를 닦아내세요.
학문 / 생물·생명
24.10.13
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이론상 왜 빛보다 빠른 건 존재할 수 없는 건가요?
안녕하세요. 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)이 제시한 특수 상대성 이론(Special Theory of Relativity)에 의하면, 빛의 속도(c)는 우주에서 물질이나 정보가 이동할 수 있는 최대 속도입니다. 이는 우주의 근본적인 구조를 규정하는 상수로, 물리 법칙의 핵심을 이루며, 그 값은 공허한 공간에서 약 299,792 km/s로 측정됩니다. 이 속도를 초과하는 현상은 현재 인정되는 물리학의 틀 내에서는 불가능한 것으로 간주됩니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 먼저, 물체가 빛의 속도에 근접할수록 필요한 에너지가 기하급수적으로 증가하여, 이론적으로 빛의 속도에 도달하려면 무한한 에너지가 필요하다는 점에서 경제적으로도 불가능합니다. 또한, 상대성 이론에 따르면, 속도가 증가함에 따라 물체의 질량도 증가하며, 빛의 속도에 도달하면 질량이 무한대로 커지게 됩니다. 이는 물리적으로 불가능한 조건입니다. 또한, 빛의 속도를 초과하면 시간이 역행할 수 있다는 가정 하에 여러 물리적, 철학적 문제가 발생합니다. 이는 인과관계(Causality)의 법칙을 위반하며, 이는 우주의 기본적인 법칙 중 하나입니다. 따라서, 시간의 역행은 현재의 물리학 법칙으로는 설명이 불가능하며, 이로 인해 빛의 속도를 초과하는 것이 허용되지 않습니다. 결론적으로, 빛의 속도를 초과하는 것은 현재의 과학적 이해를 근본적으로 뒤흔들 필요가 있으며, 그러한 발견이 이루어진다면 물리학의 많은 이론들은 재검토하고 새로운 이론을 개발해야 할 것입니다. 현재로서는 빛의 속도가 모든 물질의 이동 속도의 상한선으로 여겨지며, 이는 과학적 실험과 관측을 통해 수차례 확인되었습니다.
학문 / 물리
24.10.13
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