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왜 브로민만 실온에서 액체 상태인가요?
안녕하세요. 비금속 원소 중에서 브로민이 유일하게 실온에서 액체 상태인 이유는 그의 분자 구조와 원자 간의 상호작용 특성 때문입니다. 브로민(Br₂)은 할로겐 원소군에 속하는데, 이 그룹의 다른 원소들(ex : 염소, 요오드)과 비교할 때 브로민만이 실온에서 액체 상태를 띠는 독특한 특성을 보입니다. 브로민 분자는 두 개의 브로민 원자가 공유 결합으로 이루어진 이원자 분자입니다. 이러한 구조는 브로민이 다른 비금속 원소들과 비교했을 때 상대적으로 높은 분자량을 갖게 하며, 이는 더 강한 런던 분산력(London dispersion forces)을 발생시킵니다. 러던 분산력은 일시적인 전자 분포의 불균형에 의해 발생하는 원자 혹은 분자 간의 인력입니다. 브로민의 녹는점은 약 -7.2°C, 끓는점은 약 58.8°C로, 이는 실온에서 브로민이 액체 상태로 존재할 수 있음을 의미합니다. 브로민의 상대적으로 높은 분자량과 강한 런던 분산력은 이러한 비교적 낮은 끓는점과 녹는점을 가능하게 합니다. 예를 들어, 염소는 브로민보다 분자량이 낮고 덜 극성이기 때문에 끊는점과 녹는점이 낮습니다(염소의 끓는점은 약 -34°C). 이 때문에 염소는 실온에서 기체 상태로 존재합니다. 반면, 요오드는 브로민보다 분자량이 더 높지만, 고체 상태로 존재합니다. 이는 요오드의 분자량이 훨씬 더 높기 때문에 그에 따른 녹는점도 더 높기 때문입니다(요오드의 녹는점은 약 113.7°C).
학문 / 화학
25.02.04
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식품첨가물 차아염소산나트륨에대해서질문드립니다
안녕하세요. 차아염소산나트륨(NaClO), 일반적으로 락스의 주요 성분으로 알려져 있으며, 락스에 포함된 '치아염소산나트륨'과 같은 화학물질을 지칭합니다. 차아염소산나트륨은 표백제와 살균제로서의 역학을 수행하며, 식품 가공에서 소독제로 사용될 때는 식품 첨가물로 분류됩니다. 차아염소산나트륨은 수용액에서 차아염소산(HOCl)과 나트륨 이온(Na⁺)으로 분해됩니다. 차아염소산은 강력한 산화제로서 미생물의 세포벽을 파괴하고 세포 내 효소 시스템을 불활성화시켜 살균 효과를 발휘합니다. 이러한 성질 때문에 차아염소산나트륨은 물 처리, 표면 소독, 식품 안전 관리 등에서 광범위하게 사용됩니다. 식품 산업에서 차아염소산나트륨의 사용은 식품을 오염으로부터 보호하고, 식중독을 예방하는데 중요한 역할을 합니다. 특히, 과일과 채소의 세척 과정에서 미생물 감소를 목적으로 활용되어, 식품 가공 공정에서 사용되는 기구와 표면의 살균에도 사용됩니다. 안전성 측면에서, 차아염소산나트륨은 적절하게 희석되고 관리될 경우 일반적으로 안전하다고 여겨집니다. 그러나 고농도의 차아염소산나트륨은 부식성이 있으며 피부와 눈에 자극을 줄 수 있습니다. 따라서 사용 시에는 안전 지침을 철저히 준수하고, 적절한 보호 장비를 착용하는 것이 필요합니다.
학문 / 화학
25.02.04
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개구리의 배쪽을 문지르면 자는 듯이 기절한 상태인 이유는?
안녕하세요. 개구리가 배를 문지르면 일종의 기절 상태나 마비 상태로 보이는 현상은 과학적으로 '토닉 이모빌리티' 또는 '사지 뻗침 반응'이라고 불리며, 개구리뿐만 아니라 다양한 동물에서 나타날 수 있는 방어 과정 중 하나입니다. 이 상태는 동물이 위험을 감지하거나 심리적 스트레스를 받앗을 때 나타나며, 천적으로부터 보호받기 위한 수단으로 해석됩니다. 토닉 이모빌리티는 개구리가 극도의 스트레스나 위협을 느꼈을 때 나타나는 반응으로, 신체가 일시적으로 움직임을 멈추는 현상입니다. 이는 최면과는 다르며, 최면이란 인간이나 다른 고등 동물이 특정 심리적 상태에 도달했을 때 나타나는 것으로, 개구리의 경우 이와는 구별됩니다. 토닉 이모빌리티의 생물학적 기능은 주로 위협으로부터의 보호입니다. 많은 포식자들은 움직이는 먹이에 반응하여 사냥을 하기 때문에, 개구리가 움직임을 멈춤으로써 "죽은 척"하는 것은 포식자에게 관심을 받지 않기 위한 전략일 수 있습니다. 또한, 이 상태는 개구리가 스트레스를 받았을 때 나타나는 일종의 과부하 보호 반응으로도 볼 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.02.04
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사람은 지문으로 신분증명을 하는데, 동물에는 사람과 거의 같은 지문이 없나요?
안녕하세요. 사람의 지문은 매우 독특하고 개인별로 구별되는 무늬를 가지고 있어 신분 확인에 활용됩니다. 이러한 지문은 인간의 손가락 끝과 발가락 끝에 있는 피부의 미세한 홈과 봉우리가 형성된 패턴으로 구성되어 있으며, 이는 개인별로 다른 유형을 가집니다. 사람 외의 다른 동물, 특히 영장류에도 비슷한 지문이 존재하나, 대부분의 다른 동물들에게는 지문이라고 부를 수 있는 구조가 존재하지 않습니다. 영장류 중 일부는 사람과 비슷한 지문을 가지고 있습니다. 예를 들어, 침팬지와 고릴라와 같은 유인원은 손가락과 발가락 끝에 사람과 유사한 무늬가 있습니다. 이러한 지문은 그들이 나무를 타고 이동하거나 미끄러운 표면을 잡을 때 미끄러지지 않도록 도와주는 기능을 합니다. 그러나 이들의 지문은 패턴이 사람만큼 복잡하거나 섬세하지 않을 수 있습니다. 대부분의 다른 동물은 사람처럼 뚜렷한 지문을 가지고 있지 않습니다. 그러나 일부 동물은 특정한 피부 패턴이나 무늬를 가지고 있어, 이를 통해 개체를 식별할 수 있습니다. 예를 들어, 호랑이나 얼룩말의 줄무늬, 기린의 무늬 등은 각 개체마다 독특하며, 이를 통해 개체 식별이 가능합니다. 실제로 대부분의 동물이 지문과 같은 구체적인 패턴을 가지고 있지는 않지만, 많은 동물들이 접촉력을 향상시키기 위한 다른 생물학적 구조를 가지고 있습니다. 예를 들어, 고양이의 발바닥에는 부드러운 패드가 있어 미끄러운 표면에서의 안정성을 제공하고, 많은 파충류는 벽이나 천장을 오를 수 있도록 발바닥에 특수 구조를 가지고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.02.04
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아르마 딜로의 비늘장갑은 방탄이 정말 되나?
안녕하세요. 아르마딜로의 비늘장갑이 총알을 튕겨내는 것에 대한 이야기는 실제로 몇몇 보고된 사례가 있습니다. 그러나 이는 특정 조건 하에서 일어난 드문 케이스 입니다. 아르마딜로의 갑옷은 주로 강력한 천연 섬유인 케라틴으로 구성된 겹겹의 판으로 이루어져 있으며, 이것은 어느 정도 물리적 보호 기능을 제공합니다. 그러나 이것이 현대의 총알, 특히 고속으로 발사되는 고위력 총알을 완전히 방어할 수 있다고 보기는 어렵습니다. 보고된 바에 따르면, 아르마딜로의 갑옷은 낮은 속도의 작은 구경 총알을 튕겨낼 수 있는 경우가 있었다고 합니다. 작은 총알이나 샷건의 샷이 아르마딜로의 갑옷에 맞고 튕겨나간 경우가 실제로 있습니다. 하지만 이는 총알의 종류, 발사 거리, 각도 등 많은 요인에 따라 달라질 수 있으며, 일반적으로 아르마딜로의 갑옷이 모든 종류의 총알을 방어할 수 있다고 보장할 수는 없습니다. 천산갑의 경우도 비슷합니다. 천산갑의 비늘도 케라틴으로 만들어져 있고, 이 비늘은 일정한 보호 기능을 제공할 수 있습니다. 그러나 천산갑의 비늘도 마찬가지로 고속 총알에 의한 피해로부터 완벽하게 보호해주지는 못합니다. 천산갑의 비늘은 주로 포식자로부터 자신을 방어하기 위한 것으로, 현대 무기에 대응하기 위해 진화한 것은 아닙니다.
학문 / 생물·생명
25.02.04
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우리 몸에 있는 근육의 숫자는 전부 합하면 몇개나 되나요?
안녕하세요. 사람 몸에는 약 600개의 근육이 있습니다.이 수치는 평균적인 성인의 경우를 기준으로 하며, 근육의 종류와 기능에 따라 크게 분류됩니다. 이 근육들은 다양한 기능을 수행하는데, 크게 뼈에 부착되어 움직임을 돕는 골격근, 내장 기관과 혈관을 조절하는 평활근, 심장의 박동을 조절하는 심장근으로 구분됩니다. 얼굴 근육의 경우, 복잡한 표정을 만들어내기 위해 많은 수의 근육이 필요합니다. 얼굴에는 43개의 근육이 있으며, 이들은 웃거나 말하는 등의 다양한 표정과 입 모양을 가능하게 합니다. 얼굴 근육은 미세한 조정이 가능해야 하기 때문에 상대적으로 작은 근육들로 구성되어 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.02.04
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전 세계적 보건 격차 해소가 필요한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 전 세계적인 보건 격차를 해소하는 것은 윤리적, 경제적, 보안적인 이유에서 중요합니다. 먼저, 윤리적 관점에서 보건 격차 해소는 모든 인간이 기본적인 건강권을 누릴 수 있도록 하는 것이며, 이는 구제적인 인권 기준에 부합하는 목표입니다. 또, 경제적 관점에서 건강한 인구는 생산성이 높으며 경제 성장을 촉진합니다. 건강한 근로 인구는 노동 시장에 긍정적인 영향을 미치고, 의료 비용 절감을 통해 경제적 부담을 감소시킬 수 있습니다. 보안적 관점에서 보건 격차의 해소는 전염병의 확산을 방지하고 전 세계적인 보건 위기에 효과적으로 대응할 수 있는 능력을 향상시킵니다. 현재 국제 사회에서는 다양한 정책과 프로그램을 통해 보건 격차를 줄이기 위해 노력하고 있습니다. 세계보건기구(WHO)와 같은 국제기구는 보건 서비스의 접근성을 높이기 위한 글로벌 헬스 이니셔티브를 운영하고 있으며, 유니세프(UNICEF)와 같은 기관은 저개발국에서의 어린이 및 모성 보건 향상을 목표로 활동하고 있습니다. 또한, 각국 정부와 비정부기구(NGO)는 지역사회 기반의 보건 프로그램을 통해 저소득층의 건강 증진을 도모하고 있습니다. 앞으로 필요한 조치로는 보다 효율적인 자원 배분, 기술 혁신을 통한 보건 인프라 개선, 보건 교육과 질병 예방 캠페인의 강화가 있습니다. 특히, 디지털 헬스케어 기술의 발전을 통해 저개발 지역에서도 고품질의 의료 서비스를 제공받을 수 있도록 하는 것이 중요합니다. 이런 정보는 국제 보건 정책과 관련된 다양한 학술 자료와 정부 보고서에서 광범위하게 다루어지고 있습니다. 대표적으로 추천할만한 저널로는 Global Health에서는 이런 정책들의 효과와 필요성에 대해 심층적으로 분석하고 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.02.04
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고래나 돌고래는 바닷물을 안마신다는게 맞나요?
안녕하세요. 고래와 돌고래는 해양 포유류로서 바닷물을 직접 마시지 않는 독특한 생리학적 적응을 가지고 있습니다. 이들은 주로 섭취하는 먹이를 통해 필요한 수분을 얻으며, 특히 물고기나 오징어와 같은 해양 생물은 수분을 상당량 함유하고 있어 고래류에게 충분한 수분을 제공합니다. 고래와 돌고래의 신장 기능은 바닷물에서의 염분 제거에 매우 효율적으로 작용합니다. 이들은 먹이를 섭취하는 과정에서 불가피하게 바닷물을 섭취하기도 하지만, 발달된 신장을 통해 과도한 소금을 걸러내고 몸 밖으로 배출할 수 있습니다. 이는 염분이 높은 환경에서 생존하기 위한 중요한 생리적 과정으로, 고래류의 수분 균형 유지에 기여합니다. 또한, 고래류는 대사 과정을 통해서도 소량의 물을 생성합니다. 이 과정에서 발생하는 대사수(metabolic water)는 신체가 화학적으로 영양소를 분해할 때 만들어지는데, 이는 극한의 환경에서 생존하는데 필수적인 추가적인 수분 원입니다.
학문 / 생물·생명
25.02.04
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사람이 전염되었을 시 좀비같은 행위를 하게되는 바이러스가 있는가?
안녕하세요. 좀비처럼 행동하는 사람들을 묘사하는 영화나 책은 대중문화에서 흥미로운 소재를 제공하지만, 현실에서는 좀비 바이러스나 이와 유사한 현상은 존재하지 않습니다. 그러나 영화에서 볼 수 있는 좀비와 비슷한 행동을 유발할 수 있는 몇 가지 의학적 이슈는 존재합니다. 가장 대표적인 예로는 광견병(Rabies) 바이러스가 있습니다. 광견병 바이러스는 중추신경계를 공격하여 공격적인 행동, 이상 행동, 경련, 과도한 침분비 등을 유발할 수 있습니다. 광견병은 주로 감염된 동물의 물림을 통해 전파되며, 적절한 치료가 이루어지지 않을 경우 사망에 이를 수 있습니다. 그러나 이 바이러스가 유발하는 증상은 영화에서 보는 좀비와는 다르며, 인간을 무조건적으로 공격적으로 만드는 것은 아닙니다. 또 다른 예로, 특정 기생충에 의한 행동 변화도 있습니다. 예를 들어, 톡소플라즈마 기생충(Toxoplasma gondii)은 감염된 쥐가 고양이의 냄새에 두려움을 느끼지 않게 하여 고양이에게 잡아 먹히기 쉽도록 만듭니다. 이는 기생충이 쥐에서 고양이로 전파되기 위한 생물학적 전략의 일부입니다. 사람에게서는 이 기생충이 행동 변화를 일으키는 정도가 매우 제한적이며, '좀비'와 같은 극단적인 행동 변화를 유발하지 않습니다.
학문 / 생물·생명
25.02.04
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지구 생명체 중에서 땅에서 있는 것은 몇 퍼센트 정도나 되나요?
안녕하세요. 지구상의 생명체들이 살고 있는 환경을 분류하면 크게 육지(땅), 해양(바다), 대기(하늘)로 나눌 수 있습니다. 각 환경에 서식하는 생명체의 비율은 매우 다양하지만, 전체 바이오매스(biomass) 중에서 육지에 서식하는 생명체가 차지하는 비율을 고려할 때 몇 가지 중요한 점을 고려해야 합니다. 과학적 연구에 따르면, 육지 생태계에 사는 식물, 동물, 미생물 등은 전체 지구 생명체의 바이오매스 중 상당 부분을 차지합니다. 특히, 식물은 지구상의 바이오매스 중 가장 큰 부분을 차지하는데, 이는 주로 육지에 있는 숲과 대규모 식물군락 때문입니다. 연구에 따르면, 지구의 전체 바이오매스 중 약 80%가 육지 식물에 의해 차지된다고 합니다. 동물 바이오매스는 중 약 80%가 육지 식물에 의해 차지된다고 합니다. 동물 바이오매스는 이에 비해 상대적으로 작은 비율을 차지하며, 그 중에서도 육지 동물이 해양 동물보다 더 큰 비율을 차지합니다. 육지에서 사는 미생물의 바이오매스 역시 해양 미생물의 바이오매스보다 많을 수 있으나, 이는 특정 연구나 데이터에 따라 달라질 수 있습니다. 해양 생태계가 전체 생명체의 큰 비율을 차지하지만, 대부분은 식물성 플랑크톤 같은 미세한 생명체로 구성되어 있습니다. 따라서, 전체적으로 보았을 때 육지 생태계에서 사는 생명체들이 지구의 생명체 바이오매스 중 대다수를 차지한다고 할 수 있습니다. 이런 추정에 대한 근거는 Global distribution of earth`s biomes와 같은 학술 자료를 통한 데이터를 바탕으로 말씀드립니다.
학문 / 생물·생명
25.02.04
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