답변 내역

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.바오밥 나무는 물이 부족한 건조한 기후에 적응하기 위해 특별한 기능을 가지고 있습니다.바오밥 나무는 광합성 작용시 줄기 안에 저장한 물을 아주 조금 사용하고, 생체 리듬을 아주 느리게 해서 천천히 자라며, 물을 찾아 뻗어 나가는 크고 튼튼한 뿌리를 가지고 있습니다. 이러한 특성 덕분에 바오밥 나무는 잎이 거의 없음에도 불구하고 광합성을 하고 큰 줄기를 유지할 수 있는 것입니다.즉, 광합성에는 물이 필요한데 건조한 환경에 자라는 바오밥 나무이기에 물의 사용을 줄이기 위해 잎이 많지 않고 천천히 자라며 건조한 환경에서도 생존하고 번성할 수 있는 것입니다.

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.희토류를 대체할 수 있는 물질로는 말씀하신 '테트라테나이트'와 '코어-쉘 섬유'구조의 나노 자석이 있습니다.우선 테트라테나이트는 영국 케임브리지대 연구진이 개발한 희토류를 원료로 하는 기존 영구 자석을 대체할 물질입니다. 이 물질은 운석에서 발견되는 영구 자석과 비슷한 성질의 물질인 '테트라테나이트’를 지구에서 재현하는 기술을 고안한 것으로 철과 니켈 합금에 인을 첨가하여 테트라테나이트를 재현하는 방식입니다.그리고 코어-쉘 섬유구조의 나노 자석은 한국의 좌용호 한양대 교수 연구팀이 개발한 희토류 사용을 줄이면서도 더 강한 자성을 띠는 나노 자석 물질입니다. 이 나노 자석은 기존 희토류 영구자석을 대신할 수 있는 새로운 ‘코어-쉘 섬유’구조를 가지고 있는 특징이 있으며 현재로도 개발연구중입니다.현재로서는 이 두 가지 물질이 희토류를 대체할 수 있는 가능성을 보여주고 있습니다.

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.소나무 혹병은 병원균인 'Cronartium quercuum'에 의해 발생합니다.이 병원균은 소나무류와 참나무류를 기주교대하는 이종기생균으로, 나무의 가지나 줄기에 다양한 크기의 혹을 형성하며, 병든 나무는 고사하지는 않지만 혹이 형성된 병든 부위의 표면은 거칠고 조직이 연약하여 강한 바람 또는 폭설 등에 의하여 부러지기 쉽습니다.병원균은 2월에서 4월에 걸쳐 소나무 줄기에 생긴 혹의 표면에서 오렌지색 혹은 황갈색의 물엿같은 점액이 나옵니다. 이어서 4~5월경 혹의 표면이 거칠게 갈라지면서 갈라진 틈새로부터 노란가루의 녹포자가 비산하여 중간기주인 참나무속 수목의 잎에 침입하게 됩니다. 참나무에서는 5~6월경 잎 뒷면에 노란색의 여름포자가 생기며, 8~9월에는 여름포자가 소실되고 실모양의 흑갈색 겨울포자가 잎 뒷면을 뒤덮으며 월동하게됩니다. 이듬해 봄에 겨울포자가 발아하여 담자포자를 형성하고, 이 담자포자가 날아가서 소나무를 침해하며, 1~2년 만에 혹을 만들게 됩니다.

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.형상기억합금은 다른 모양으로 변형시키더라도 가열에 의하여 다시 변형 전의 모양으로 되돌아오는 성질을 가진 합금을 말합니다.형상기억합금은 티타늄니켈 합금이 대표적이며, 그 밖에 동계의 합금이 연구, 개발 중에 있다고 합니다. 즉, 원래 있던 금속이 아니라 새롭게 만들어낸 금속입니다.형상기억합금의 원리는 '상 변화'라는 현상에 기반합니다. 이 변화는 적절한 온도에서 발생하며, 이를 통해 합금이 두 가지 서로 다른 결정 구조를 가질 수 있습니다. 마르텐사이트 상 상태에서는 합금이 매우 변형 가능하며, 저온에서 이 상태가 나타납니다. 이 형태를 임의로 바꾸면 그 형태를 유지합니다. 하지만 오스테나이트 상 상태에서는 합금이 원래의 형태로 돌아갑니다. 이는 높은 온도에서 나타나며, 합금이 이전에 가지고 있던 '기억된' 형태로 되돌아가는 것이죠.즉, 형상기억합금은 변형 온도 이하에서 힘을 가하면 원자의 배열이 달라졌다가, 다시 가열하여 변형 온도에 이르면 원래의 원자 배열로 되돌아가 모양이 복원되는 원리로 작동하는 것이며 이러한 원리는 주로 상전이와 결정 구조 변화에 의해 이루어집니다.

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.도파민은 신경전달물질로서 뇌의 특정 영역에서 분비되며, 다양한 자극에 의해 촉발됩니다.어떤 경험은 뇌의 특정 영역의 신경세포를 자극해 화학적 신호를 뇌의 다른 영역으로 전달하고, 반복된 경험은 다양한 도파민 경로를 만들고 그런 경험은 과거 기억과 연결됩니다.이렇게 연결된 경로는 현재 하고 있는 일과 과거의 기억 간에 강력한 연결을 형성하고 이것이 행동을 촉발하는 동인이 되는데, 즐거웠거나 보상이 컸던 경험은 반복하고 그 반대의 경험은 회피합니다.즉, 도파민은 우리가 즐거움이나 행복을 느끼게 하는 뇌의 '보상 시스템'과 관련되어 있습니다. 이 보상 시스템은 다양한 자극에 의해 활성화되며, 이러한 자극에 대한 보상을 예측할 뿐만 아니라 그 예측의 성공 여부에도 관여하게 됩니다.그렇기 때문에 도파민은 우리가 즐거움을 느끼는 데 중요한 역할을 하는 것입니다.

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.흡광계수는 물질이 특정 파장의 빛을 얼마나 흡수하는지를 나타내는 값입니다.사실 이 값은 물질의 광학적 성질 중 하나로, 특정 파장의 빛을 받은 전자가 빛 에너지를 흡수하여 낮은 전자궤도에서 높은 전자궤도로 이동하는 성질을 의미하는 것이죠.좀 더 자세하게는 흡광계수는 빛의 투과거리가 1cm일 때, 물질이 1mol 당 특정 파장의 빛을 어느 정도 흡수했는지를 나타내는 수입니다. 이를 통해 특정 파장을 흡수하는 물질에 대해 정량 분석이 가능합니다.

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.목소리린 폐에서 나오는 공기가 성대를 지나며 진동시켜 만드는 소리입니다.즉, 폐에서 나오는 공기의 속도가 달라지면 성대를 진동시키는 속도도 달라지게 되고, 목소리도 달라지게 도비니다.헬륨은 공기보다 밀도가 낮아 이동속도가 매우 빠릅니다. 따라서 폐로 들어간 헬륨이 빠져나오는 속도도 공기보다 약 2.7배가 빨라지고 이 때문에 성대도 빠르게 진동시키며 진동수가 증가하게 됩니다. 이 때문에 헬륨가스를 흡입하고 말을 하면 발성기관을 통과하는 기체의 속도가 약 2.7 배정도 빨라져 고음으로 나오게 되는 것입니다.

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.사실 S극과 N극은 절대적인 것이 아닙니다. 전자의 배열방식에 따른 상대적인 것이기 때문에 원자단위로 자르지 않는 이상 S극과 N극을 가지게 되는 것이죠.그래서 자석을 어떤 모양으로 자르더라도 각각 S극과 N이 생성됩니다.

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.산에서 바람이 많이 부는 이유는 주로 지형과 기온 차이에 의해 발생합니다.산악 지형에서 낮에는 평지에서보다 산 정상이 먼저 가열되기 때문에 산 정상 공기가 상승하게 되고 이를 메우기 위해서 온도가 낮은 골짜기 바람이 산 정상으로 바람이 불게 됩니다. 반면 밤 시간에는 반대로 빠르게 온도가 낮아진 산 정상에서 산 아래로 바람이 불어가게 되는 것입니다.

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.자석의 N극과 S극은 자석을 만드는 과정에 따라 구분됩니다.말씀처럼 자기장의 영향을 받아서 자석의 극성을 나눌 수 있는데 자석의 원자를 일정한 방향으로 정렬시키기 위해 강제로 자기장을 가하고, 이후에 자기장을 제거하면서 자석을 분리합니다. 이때, 자석의 분리 과정에서 N극과 S극이 서로 분리되어 생성되게 됩니다.그리고 전기를 통과시키면서 자석을 강화하기도 하는데, 전기를 통과시키는 동안, 전류의 방향에 따라 자석의 N극과 S극이 결정됩니다. 전류의 방향이 바뀌면, 자석의 N극과 S극도 바뀌게 되죠.