전문가 프로필

답변 내역

물속에서 사는 물고기는 어떻게 호흡을
안녕하세요. 물속에서 사는 물고기가 호흡하는 방식은 인간과는 매우 다릅니다. 물고기는 아가미를 사용하여 물속의 용존 산소를 효율적으로 흡수하고 이산화탄소를 배출합니다. 물고기의 아가미는 매우 섬세한 구조로 되어 잇으며, 물과 함께 흡입된 산소가 혈액으로 전달될 수 있도록 설계되어 있습니다. 아가미에는 수많은 아가미 실이 있고, 이 실들은 극히 얇은 막으로 덮여 있어 산소가 혈액으로 직접 확산될 수 있습니다. 물고기가 물을 입으로 흡입하면, 물은 아가미를 지나면서 산소가 혈액에 용해되고, 이산화탄소가 물 속으로 방출됩니다. 물 속에는 공기 중보다 훨씬 적은 양의 산소가 용해되어 있습니다. 그럼에도 불구하고, 물고기는 아가미를 통해 이 용존 산소를 효과적으로 사용할 수 있습니다. 이는 물고기가 진화 과정에서 이러한 환경에 맞게 특수화된 호흡 기관을 개발했기 때문입니다. 인간과 다른 육상 동물들은 폐를 통해 공기 중의 산소를 흡입하고 이산화탄소를 배출합니다. 폐는 공기 중의 산소를 직접 흡입할 수 있는 구조로 되어 있지만, 물 속의 용존 산소를 직접 흡수하기에는 적합하지 않습니다. 이 때문에 인간이 물 속에서 숨을 쉬려 하면, 폐는 물을 걸러내지 못하고 물이 폐로 들어가게 되어 질식하게 됩니다.
학문 / 생물·생명
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0

팬데믹 이후 술 문화가 어떻게 변화했다고 생각하나요?
안녕하세요. 팬데믹 이후 술 문화는 여러 면에서 변화하였으며, 이러한 변화는 향후에도 지속될 것으로 전망됩니다. 사회적 거리 두기 조치와 장기간의 자가 격리로 인해 많은 사람들이 외부 활동 대신 집에서 술을 마시는 '홈 드링킹(home drinking)' 문화를 선호하게 되었습니다. 이는 온라인 주류 판매의 증가로 이어졌고, 다양한 종류의 주류 배송 서비스가 활성화되었습니다. 또한, 가상 모임을 통한 음주가 새로운 사회적 교류 수단으로 부상하면서, 사람들은 화상 통화를 통해 친구나 가족과 함께 술을 마시는 새로운 방식을 채택하였습니다. 이는 기존의 술 문화에서 보다 개인적이고 편안한 환경에서 음주를 즐기는 경향을 강화시켰습니다. 건강에 대한 인식의 변화도 술 문화에 영향을 미쳤습니다. 건강과 웰빙에 대한 관심이 높아짐에 따라 무알코올 음요나 저알코올 음료에 대한 수요가 증가하였습니다. 소비자들은 건강을 해치지 않으면서도 술을 즐길 수 있는 대안을 찾고 있으며, 이에 따라 주류 제조업체들도 이러한 수요를 충족시키기 위해 다양한 제품을 출시하고 있습니다.
학문 / 화학
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0

시소 앞자리와 뒷자리가 동등해지려면 몇키로 차이가 나야되나요?
안녕하세요. 시소가 균형을 이루기 위해서는 두 사람의 몸무게와 각자의 시소에서의 위치(거리)가 중요합니다. 시소에서 균형을 맞추는 원리는 토크(torque) 또는 회전력에 관한 것입니다. 토크는 힘과 힘의 작용점에서 회전축까지의 거리(모멘트 암)의 곱으로 계산됩니다. 간단히 말하자면, 각 사람의 몸무게와 그들이 축에서 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 따라 시소가 균형을 이루거나 그렇지 않을 수 있습니다. 시소의 균형을 맞추기 위해서는 왼쪽 토크와 오른쪽 토크가 서로 같아야 합니다. 이를 수학적으로 표현하면 : 토크(왼쪽) = 토크(오른쪽) m₁ × d₁ = m₂ × d₂ 여기서 m₁과 m₂는 각각 왼쪽과 오른쪽에 앉은 사람들의 몸무게이며, d₁과 d₂는 각각 시소의 중심축에 해당 사람까지의 거리입니다. 이를 기반으로 예를 들어서, 한 사람이 50kg이고, 다른 한 사람이 100kg일 때, 더 가벼운 사람은 무거운 사람보다 시소의 중심축에 두 배 더 멀리 앉아야 합니다. 50kg인 사람이 2미터 떨어져 앉는다면, 100kg인 사람은 1미터 떨어져 앉아야 균형이 맞습니다. 같은 몸무게에 수평이 안맞았다면, 거리가 동일했는지를 한번 살펴보시길 바랍니다.
학문 / 물리
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0

플라스틱이 왜 분해하기가 힘든건가요
안녕하세요. 대부분의 플라스틱은 인공적으로 합성된 고분자 화합물로, 매우 긴 탄소 사슬로 구성되어 있으며 이러한 구조는 자연적으로 존재하는 미생물에 의해 쉽게 분해되지 않습니다. 플라스틱의 분자 구조는 자연 환경에서 존재하는 대부분의 자연 물질과 다릅니다. 이들은 대부분 강한 탄소-탄소 결합으로 이루어져 있어, 물리적 및 화학적으로 매우 안정적입니다. 자연적으로 발생하는 미생물은 이러한 인공적인 화합물을 분해하기 위한 필요한 효소나 대사 경로를 갖추지 못했습니다. 플라스틱의 분해는 특정한 환경 조건에서만 효과적으로 일어날 수 있습니다. 고온에서 일부 플라스틱은 더 빨리 분해될 수 있지만, 대부붑ㄴ의 자연 환경에서는 이러한 조건이 충족되지 않습니다. 따라서, 플라스틱은 자연 상태에서 수십년에서 수백 년 동안 분해되지 않고 남아 있을 수 있습니다. 최근의 연구에 따르면 일부 특정 미생물이 플라스틱을 분해할 수 있는 능력을 가지고 있음이 밝혀졌습니다. 일부 박테리아와 곰팡이는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)와 같은 특정 유형의 플라스틱을 분해할 수 있는 효소를 생산할 수 있습니다. 그러나 이러한 미생물에 의한 분해 과정은 매우 느리며, 현재까지는 상업적 또는 환경적으로 플라스틱 폐기물 문제를 해결하기에 충분하지 않습니다.
학문 / 생물·생명
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0

부동액과 에탄올을 마실경우 응급조치로 술을 마시는 이유가 무엇인가요
안녕하세요. 부동액 중에는 간혹 에틸렌 글리콜이라는 화학물질이 포함되기도 합니다. 이 물질은 인체에 매우 독성이 강합니다. 에틸렌 글리콜이 몸 안에서 대사되면 옥살산, 글리콜산, 기타 독성 물질을 생성하며, 이들은 신장 손상을 포함한 여러 가지 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 응급 상황에서 의료 전문가들이 때때로 에탄올을 사용하는 이유는 에탄올이 에틸렌 글리콜의 대사 경로를 경쟁적으로 억제하기 때문입니다. 에틸렌 글리콜은 알코올 탈수소효소(ADH)라는 효소에 의해 대사되는데, 에탄올도 이 효소의 기질입니다. 에탄올을 투여하면 ADH가 에탄올을 우선적으로 처리하게 되어 에틸렌 글리콜의 대사가 늦춰지고, 따라서 독성 대사물의 생성이 줄어들게 됩니다. 이 응급조치는 에틸렌 글리콜을 섭취한 사람이 심각한 신장 손상을 입기 전에 취할 수 있는 조치 중 하나입니다. 그러나 이 방법은 통제된 의료 환경에서 전문가의 감독 하에만 이루어져야 하며, 적절한 용량과 관리가 필수적입니다. 실제 응급 상황에서는 가능한 한 빨리 병원으로 이동하여 전문 의료진의 도움을 받아야 하며, 자가 치료를 시도해서는 안됩니다. 에탄올을 이용한 이러한 치료는 상황에 따라 푸로스미드나 세포몰, 같은 독성 대사물의 생성을 추가로 억제하고, 신체에서 에틸렌 글리콜을 빠르게 제거할 수 있는 다른 의료 조치들과 병행될 수 있습니다.
학문 / 화학
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0

날숨으로 혈중 알코올을 어떻게 측정하나요
안녕하세요. 내뱉는 숨을 이용하여 혈중 알코올 농도를 측정하는 기술은 브레스 알코올 테스터(Breathalyzer)라는 장치를 사용합니다. 이 방식은 알코올이 혈액에서 폐로 이동하면서 호흡과 함께 배출되는 원리를 기반으로 합니다. 알코올은 소비 후 소화계를 통해 혈류에 흡수되고, 혈액은 전신을 순환하면서 폐로도 이동합니다. 폐에서는 혈액과 폐포 사이의 얇은 벽을 통해 가스 교환이 이루어지며, 이 과정에서 혈액 속의 알코올 일부가 폐포의 공기로 확산됩니다. 이후 숨을 내쉴 때 이 알코올이 함께 배출되므로, 호흡을 통해 알코올 함량을 간접적으로 측정할 수 있습니다. 브레스 알코올 테스터는 날숨 중의 알코올 농도를 측정하여, 이를 통해 혈중 알코올 농도를 추정합니다. 이 장치는 보통 반도체 센서, 연료 전지 센서, 적외선 분광계 등을 사용하여 알코올의 화학적 반응이나 물리적 특성을 검출합니다. 날숨으로 혈중 알코올 농도를 측정하는 기술의 배경에는 헨리 법칙이 있습니다. 헨리 법칙은 액체에 녹아 있는 가스의 양이 그 가스의 부분 압력에 비례한다는 법칙입니다. 혈액과 폐포 공기 사이의 알코올 농도가 이 법칙에 따라 균형을 이루기 때문에, 폐포 공기 중의 알코올 농도를 측정함으로써 혈중 알코올 농도를 추정할 수 있습니다. 이 방법은 피검사 처럼 침습적인 행위가 수반되지 않는 비침습적이고 즉시 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있어, 주로 음주 운전 단속이나 직장 내 알코올 테스트 등에서 널리 사용됩니다. 그러나 이 방법은 다양한 외부 요인(온도, 호흡 패턴, 사용하는 장비의 정확도 등)에 영향을 받을 수 있으므로, 결과에 대한 해석은 신중해야 합니다.
학문 / 화학
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0

탄소를 결합된 물질을 탄소를 끓으면 왜 에너지가 발생하나요
안녕하세요. 탄소가 다른 원소와 결합하여 형성된 물질을 가열할 때 에너지가 발생하는 현상은 주로 화학적 결합의 변화와 관련이 있습니다. 탄소를 포함한 화합물이 열을 받으면, 그 구조 내의 화학적 결합이 깨지며 새로운 화학 반응이 일어납니다. 이 과정에서 에너지가 방출되는 것입니다. 석탄이나 석유와 같은 탄소 기반의 화석 연료를 태울 때 발생하는 현상을 예로 들어보면, 이러한 물질은 주로 탄소와 수소의 긴 사슬로 구성된 유기 화합물입니다. 이 화합물들이 공기 중의 산소와 반응하여 연소할 때, 탄소와 수소는 각각 이산화탄소(CO₂)와 물(H₂O)로 변환됩니다. 이 과정에서 화학 결합의 재배열이 일어나며, 결합 에너지의 차이로 인해 상당량의 에너지가 열과 빛의 형태로 방출됩니다. 이때 에너지 방출의 원인은 화학 반응 중 발생하는 결합 에너지의 변화입니다. 원래의 화학물질(ex : 석탄)이 갖는 화학적 결합의 에너지가 새로 형성된 화합물(ex : 이산화탄소, 물)의 결합 에너지보다 높을 때, 그 차이만큼의 에너지가 주변 환경으로 방출되게 됩니다. 이는 보존된 에너지가 열로 변환되어 방출되는 것으로, 열역학의 법칙에 따라 에너지는 소멸되지 않고 다른 형태로 전환될 뿐입니다.
학문 / 화학
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0

술이 잘 안취한 사람은 어떤 특성을 갖나요
안녕하세요. 술에 대한 내성이 높은 사람들의 특성은 주로 알코올 대사 과정의 효율성, 유전적 요인, 체질적 특성, 생활습관과 밀접한 관련이 있습니다. 알코올을 대사하는데 중요한 역할을 하는 효소의 활성도가 사람마다 다릅니다. 알코올 탈수소효소(ADH)와 알데하이드 탈수소효소(ALDH)는 알코올을 분해하는데 중요한 효소로, 이 효소들의 활성이 높은 사람은 알코올을 더 빠르고 효율적으로 분해할 수 있습니다. 이러한 특성은 유전적으로 결정될 수 있으며, 특정 인종이나 집단에서 더 흔하게 발견될 수 있습니다. 또, 체질적 요인도 알코올에 대한 내성에 영향을 미칩니다. 일반적으로 체중이 많이 나가는 사람이나 근육량이 많은 사람은 더 많은 알코올을 분해할 수 있습니다. 또한, 남성은 일반적으로 여성보다 알코올에 대한 내성이 더 높은데, 이는 남성의 몸에 더 많은 수분이 있고 알코올을 분해하는 효소의 활성이 더 높기 때문입니다. 생활습관도 중욯나 요인입니다. 술을 자주 마시는 사람들은 알코올 대사 효소의 활성이 증가하거나 알코올에 대한 내성이 시간이 지나면서 점차 증가할 수 있습니다. 그러나 이러한 내성 증가는 장기적으로 건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
학문 / 생물·생명
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0

발효주는 왜 높은 도수로 안올라가는건가요
안녕하세요. 발효 과정에서 효모는 당을 알코올로 변환하지만, 효모 자체가 견딜 수 있는 알코올 농도에는 한계가 있습니다. 대부분의 효모 종은 알코올 농도가 14%에서 18% 사이에 이르면 그 활동이 저하되거나 중단됩니다. 이는 알코올이 효모 세포에 독성을 나타내기 때문이며, 이 독성은 효모의 세포막을 손상시켜 세포의 생리적 기능을 방해합니다. 또한, 발효 과정에서는 당과 효모 외에도 산소와 온도 같은 외부 조건이 알코올 생성량을 제한할 수 있습니다. 적절한 발효 조건이 유지되지 않으면 알코올 수율이 감소할 수 있으며, 이는 발효주의 알코올 도수를 결정짓는 중요한 요소가 됩니다. 이러한 생물학적 또는 화학적 제한 때문에, 발효주는 자연적으로 생성될 수 있는 알코올 농도가 제한되며, 더 높은 알코올 도수를 얻기 위해서는 증류 과정이 필요합니다. 대표적인 예로 코냑(Cognac)이 있습니다. 코냑은 포도주를 증류하에 만든 브랜디의 한 종류입니다. 증류는 알코올의 끓는점과 물의 끓는점 사이의 차이를 이용하여 알코올만을 선택적으로 증발시키고 응축시키는 과정입니다. 이 과정을 통해 더 높은 순도의 알코올을 얻을 수 있으며, 이로 인해 증류주는 발효주보다 훨씬 높은 알코올 도수를 가질 수 있습니다.
학문 / 화학
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0

과일은 왜 곡물보다 더 발효시 더 높은 알코올 도수가 만들어지나요
안녕하세요. 과일주가 곡물주보다 일반적으로 더 높은 알코올 도수를 가지는 이유는 주로 과일에 포함된 자연적인 당의 양과 종류에 원인이 있습니다. 과일은 과당과 같은 단순 당류를 풍부하게 함유하고 있는 반면, 곡물은 주로 전분과 같은 복합 탄수화물을 함유하고 있습니다. 이러한 차이는 발효 과정에서 중요한 역할을 합니다. 당류는 발효 과정에서 효모에 의해 알코올로 전환되는 주요 원료입니다. 과일에 존재하는 단순 다류는 효모가 사용하기에 즉각적이고 효율적인 형태이기 때문에 발효가 더 빠르고 완전하게 진행될 수 있습니다. 이는 과일주가 높은 알코올 도수를 생성할 수 있는 주된 이유 중 하나입니다. 반면, 곡물에서 당을 추출하기 위해서는 먼저 전분을 단순 당으로 분해하는 과정이 필요합니다. 이 과정은 효소를 이용하여 수행되며, 이는 추가적인 단계를 요구하므로 발효 과정의 효율성이 상대적으로 낮을 수 있습니다. 또한, 전분의 분해 과정에서 생성되는 당의 양과 종류가 과일에 있는 자연적인 당에 비해 제한적일 수 있기 때문에, 최종적으로 생성되는 알코올의 양도 적을 수 있습니다.
학문 / 화학
25.02.02
5.0
2명 평가
0
0