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기름과 물이 서로 섞이지 않는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.물과 기름은 성질이 다르기때문입니다. 물은 수소원자와 산소원자가 104.5도의 각도를 가지고 있지요. 그리고 원자핵의 전자를 끌어당기는 힘이 있기때문에 상대적으로 모멘텀 값이 있습니다. 그리고 수소와 산소원자끼리는 수소결합이라는 분자간 상호작용이 이루어지는데요. 결론적으로 물분자는 극성이라는 것입니다. 반면 기름은 일반적으로 탄소사슬로 이루어지는데요.. 탄소원자와 수소원자가 대칭적으로 분포해있어서 모멘텀 값은 0에 가깝습니다. 게다가 소수성 분자인데 hydrophobic interaction 이라 하여 서로가 뭉치는 경향이 있습니다. 일반적으로 극성분자는 극성물질끼리 소수성분자는 소수성 물질끼리 뭉치는 경향이 있는데요. 이러한 특성때문에 물과 기름은 분리되어지게 됩니다. 그리고 상대적으로 단위부피당 질량인 밀도차이가 물이 기름보다 일반적으로 크기때문에 기름이 물에 뜨게 되는 것이죠. 답변이 도움되었으면 합니다. 감사합니다.
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화학공학
22.02.16
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다리떨면 복 나간다는데 다리떨면 좋다고 하는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.다리를 떨면 몸에 좋을 수 있는 이유에 대해 과학적인 접근을 해보겠습니다. 우리 몸의 정맥은 콜라겐이 많이 포함되어 있어 혈관이 잘 늘어날수 있고 특히 하지의 경우 상대적으러 중력의 영향을 많이 받기때문에 '혈액의 저장고'라고도 표현할 수 있습니다. 따라서 가만히 있는경우 , 특히 서 있는 경우에늠 상대적으로 중력의 영향과 더불어, 심장으로부터 거리가 멀어져있기때문에, 심장으로 다시 돌아가려는 혈액의 정맥 환류가 쉽지않을수 있는데, 우리가 다리를 떨게되면 근육이 움직여 혈관에 압력을 줌으로서 다시 혈액을 심장쪽으로 이동시키는 하나의 원동력이 될 수 있습니다. 따라서 다리를 떠는것이 일종의 혈액순환에 도움을 줄수 있는것이죠. 그리고 실제 긴장된 상황에서 다리를 떠는 것은 혈악순환과 더불어, 긴장감 완화 밑 집중력 증가효과를 가져올수 있다고도 하네요. 답변이 도움되었으면 좋겠습니다. 감사합니다.
학문 /
생물·생명
22.02.16
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햇빛을 돋보기로 모을 수 있는 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.돋보기를 통해 햇빛을 한점으로 모아 나뭇잎을 태울수 있는 이유는 '빛의 굴절'이라는 특징때문입니다. 굴절을 통해 빛이 실상에 해당하는 한점에 에너지가 모이면서 종이를 태울 수 있는 것이죠. 빛의 굴절은 렌즈의 두께가 굵은쪽으로 꺾이게 되는데.. 정확히는 밀도가 높은쪽으로 빛이 더 크게 꺾이게 됩니다. 만약 공기의 밀도가 렌즈의 밀도보다 크다면 볼록렉즈가 빛을 발산하게되고 , 반대로 오목렌즈가 현재의 돋보기 역할을 했늘 것입니다. 답변이 도움 되었길 바랍니다.읽어주셔서 감사합니다.
학문 /
지구과학·천문우주
22.02.15
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짜게 먹고 나면 왜 몸이 붓는건가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.짠음식을 먹으면 상대적으로 몸이 부을때가 있지요. 에 대해서 보다 과학적으로 설명해드릴 수 있도록 하겠습니다. 우리의 몸에는 신장이 양쪽 갈비뼈 아랫쪽 부위 특히 등쪽으로 2개가 있는데, 신장의 주된 기능중 하나가 우리몸의 염분 농도 조절입니다. Na(나트륨)이나 K(칼륨) 등의 염분이 적절히 조절되지 않는다면 의식저하 그리고 심각하게는 혼수상태까지 올수 있기때문에 염분의 농도조절은 우리몸에서 매우 중요합니다. 우리몸에서 신장의 기능이 좋지 않을때 , 체내의 노폐물들이 올바르게 배출되지 않으면 몸이 부을수 있는디 이는 부종 (edema)라 할 수 있습니다. 반면 신장기능이 정상일지라도 과도한 염분을 섭취하게 될경우 상대적으로 우리 몸은 일시적으로 적정수준 이상으로 염분농도를 가질수 있습니다. 하지만 이는 치명적일수 있기때문에 적정 삼투압 농도를 유지하기 위해 우리 몸은 수분을 배출시키지 않고 몸속에 유지하게 함으로 일시적으로 몸이 부을 수 있습니다. 마치 김장을 할때 소금을 뿌리면 배추에 포함된 물이 밖으로 이동하는 것처럼 , 소금이 많은 몸쪽으로 물이 이동되고 이 부피가 유지되며 몸이 부을수 있게 되는 것이죠. 하지만 짠 음식을 많이 먹고 몸이 자주 붓는 사람의 경우 신장에 더욱 악영향을 끼칠 가능성이 있고 고혈압에도 안좋은 위험인자가 되니 너무 짠 음식보다는 저염식이 몸에 좋을 수 있다는 것 질문자님께 답변드립니다. 답변내용이 질문자님께 도움되었길 바라며, 읽어주셔서 감사합니다.
학문 /
화학
22.02.15
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자동문 센서는 어떻게 작동하는건가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.자동문이 작동하는 방식에는 두가지가 있다고 합니다. 첫째는 자동문 앞의 발판이 무게를 감지하여 열리는 것이며, 두번째는 적외선을 방출하는 광원과 이를 인식하는 장치가 있는데, 사람이 지나가며 빛을 적외선의 진행경로를 막을 때, 이를 인지하여 문이 열린다고 합니다. 답변이 질문자님의 궁금증 해결에 도움되었으면 합니다. 감사합니다.
학문 /
전기·전자
22.02.15
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나무가 물위에 뜨는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.밀도의 차이입니다. 밀도는 동일한 부피에 물질이 차지하는 질량으로 정의내려지는데요. 밀도가 낮은물질은 상대적으로 밀도가 높은 물질에 뜨게 되지요. 나무가 물에 뜰수 있는 이유는 물의 밀도보다 나무의 밀도가 작기때문입니다. 이를 부력의 차이로도 생각할수 있는데 보통 물질의 무게는 m (질량) x g (중력가속도) 로 정의할수 있고 물에 뜨는 것을 정의할수 있는 부력은 매직의 밀도 (kg/m^3) x V (부피) x g (중력가속도) 로 정의할수 있습니다 물체가 밑으로 향하는 무게의 크기보다 물체를 위로 받쳐내는 부력의 힘이 크다면, 물체는 특정 매질에서 뜰수 있게되겠죠. 답변이 도움되었길 바랍니다. 감사합니다.
학문 /
지구과학·천문우주
22.02.15
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피곤할때 단게 생각나는건 왜인가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.맞습니다. 많은 사람들이 피곤할 때 당이 땡긴다는 느낌을 많이 받게 되죠. 그렇다면 피곤하다는 것의 정의는 무엇일까요? 어쩌면 잠이 부족해서 있을 수 있고, 정말로 외적 또는 내적인 이유로 스트레스가 쌓이는 상황 속에서 우리는 피곤함을 느끼게 되지요. 그렇다면 피곤할때 당이 땡기는 원인에 대해 보다 과학적으로 이야기 해보겠습니다. 잠이 부족한경우에는 식욕을 촉진하는 그렐린 호르몬이 촉진되며, 식욕을 줄이느 렙틴 호르몬이 감소되어지는 것으로 알려져있습니다. 식욕이 촉진되어지게 될경우, 보다 당이 땡기는 듯한 느낌을 받을 수 있지요. 그리고 실제 스트레스 호르몬이라 불리는 코르티졸은 우리몸의 혈당을 높히는 역할을 하는데요. 이 또한 우리 몸이 스트레스 상황에서 당을 올리고 이를 활용하는 것을 간접적으로나마 확인할 수 있습니다. 제가 생각하는 과학은 어떠한 특별한 이유가 있어 존재하는 것이 아니고.. 존재함으로 그 이유를 찾는다고 생각합니다. 부족한 답변일 수 있지만, 질문자 분께 큰 도움이 되길 바라겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.
학문 /
화학
22.02.14
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극지방에서만 오로라가 나타나는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.지구는 하나의 커다란 자석으로 표현하곤 합니다. 지구는 남극과 북극에서 자기력선이 나가고 들어오는 커다란 자기장을 지구 외부로 만들게 되는데요. 이때 태양에서 유래한 태양풍이 전하를 띤 플라즈마가 지구에 접근하게 될 때, 지구의 자기장이 이를 막는 역할을 합니다. 그리고 이러한 플라즈마 입자는 자기장을 따라 지구의 극으로 이동하게 되지요. 이때 지구의 대기와 태양풍의 입자들이 부딪쳐 오로라를 만들어내는 것이라고 알려져 있습니다. 답변이 질문자 분께 도움이 되었길 바랍니다. 감사합니다.
학문 /
지구과학·천문우주
22.02.14
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미토콘드리아와 엽록체, 핵만 이중막 구조인 이유가 뭘까요?
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.맞습니다. 질문자님께 말씀하신 것처럼, 엽록체, 미토콘드리아, 핵은 모두 이중막 구조를 가지고 있습니다. 이중막 (double membrane) 구조를 가지고 있는 핵, 엽록체, 미토콘드리아 모두의 공통점을 찾는다면, 모두 이중막 구조 안에, 유전물질이 있는 것을 알 수 있습니다. 유전물질(DNA)은 각각의 종의 근원이 되는 물질이기 때문에, 보호를 하기 위한 측면에서 이중막으로 보다 안전하게 그 구조를 유지할 수 있습니다. 실제 미토콘드리아나, 엽록체, 핵막 내부와 외부로의 물질 교환은 아주 정교한 Mechanism에 의해 이루어지는 것을 볼 수 있습니다. 그리고 물질이 특별한 막에 구획화 됨으로, 외부 환경의 변화에 더욱 안정할수 있겠죠. 진화학적인 관점에서 미토콘드리아와, 엽록체는 세포내공생설을 통해서 이중막을 형성했을 것이란 가설이 있습니다. 실제 미토콘드리아 DNA와 엽록체는 인간의 유전체인 Linear form과 다르게 circular form을 유지하고 있지요. 마치 원핵생물처럼요. 미토콘드리아의 겨웅 (aerobic bacterium) 엽록체의 경우 (cyanobacterium) 계열이 내부공생학적으로 진화했을 가능성이 있습니다. 핵의 경우에는 앞서 말한 구조적 안정성과 더불어, RER과 외부 핵막을 공유하는 것을 볼 수 있는데, 이러한 시스템은 단백질의 전사와 번역 과정을 보다 용이하게 할 수 있는 구조라고 합니다. 질문자분께서 마지막으로 언급하셨던 다른 세포 소기관중 이중막을 갖는 것이 무엇인지 물어보셨는데... 제가 알고 있는 지식으로는 이중막을 가진 세포 소기관은 질문자분께서 말씀하셨던 것이 다입니다. 정리해본다면Non membrane bound cell organelle ribosime / polysome centrioles/ centrosome basal body microtubule microfilament single membrane bound cell organelle golgi RER /SER Lysosome vacuole peroxisome double membrane cell organelle mitochondria chloroplast in plant cell nucleus답변이 질문자분께 도움되었길 바랍니다. 감사합니다.
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생물·생명
22.02.14
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키는 무조건 유전인건가요? 궁금합니다
안녕하세요. 오현수 과학전문가입니다.질문자분께서 키에 관하여 궁금한점이 많은 것 같습니다. 이에 최대한 과학적 관점에서 키의 유전적 영향에 대해 설명해 드릴 수 있도록 하겠습니다. 우선적으로 먼저 답변을 드리자면, 키는 무조건 유전적 경향을 따르진 않습니다. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------키가 자라지 않는 것을 성장 지연이라고 볼 수 있는데요. 유전적영향을 받는 것을 1차성 성장지연 (가족 저신장증, 염색체 이상, 자궁내 성장지연, 골격 형성 장애) 이라 하며 이외 다른 이유로 인한 성장지연을 2차성 성장 지연이라고 합니다. 2차성 성장지연에는 이유가 있는 것으로, 체질성 성장지연 / 영양, 환경적 측면 / 내분비 요인이 관여할 수 있습니다. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------일반적으로 평균 신장보다 3백분위 수 미만일 경우, 의학적으로 저신장이라 정의를 내리며유전적 키 기대치는 일반적으로 부모님 키 평균 ± 6.5cm 로 알려져있습니다. 질문자분의 나이를 정확히 알지는 못하지만, 사춘기 이전까지의 성장속도가 1년에 4cm 이상이 되지 않을 경우, 성장호르몬 결핍 또한 의심할 수 있구요. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------키는 결론적으로 유전학적 요인과 더불어 주변 환경 상태 /영양학적 상태/성별/내분비적 건강 상태/ 선천적 건강상태 등 다양한 요인이 관여합니다. 키를 결정짓는 요인은 유전자의 영향이 크지만, 이 유전적 경향 또한 한가지 유전자에 의해 결정되는 것이 아니고 약 50가지 이상의 다양한 유전자의 영향에 따라 키가 결정되어 지는 것으로 알려져 있습니다. 그렇다고 해서 키를 결정하는 유전자의 조합에 의해서 키가 완벽히 결정되는 것 또한 아닙니다. 왜냐하면 키에 관련된 유전자가 mRNA가 되고 단백질로 발현되며 유전자 자체의 기능을 수행 할 때, 그 기능을 활성화 또는 억제짓는 것 또한 다양한 외부 환경 요인을 받기 때문에 환경의 요인또한 무시할 수 없다고 봅니다. 다양한 대사 경로의 Activator / Repressor / Silencer / 2ndary messenger등의 다양한 기전 위치에서 외부 환경이 키의 성장과 자극 또는 저해할 수 있는 요소로 작용할 수 있기 떄문입니다. 실제 영양적측면이 개선됨에따라, 대한민국 국민의 평균 키는 계속 성장해 온것 또한 알 수 있습니다. 오로지 유전자측면만 고려한다면, 양측 부모님 키를 훨씬 상회하는 자녀들의 모습은 오히려 과학적이지 않은 측면이 되지요. -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------혹시라도, 질문자분께서 키에 관하여 걱정이 있으시다면, 키는 유전적으로 100% 결정되는 것이 아니라는 것을 다시한번 강조드리고 싶습니다. 그리고 병원에 방문하여 진료를 받아보신다면 예측키와 더불어, 혹시라도 다른 키의 성장을 방해하는 다른 기저 요인들의 유무를 확인할 수 있으니 참고하시면 될 것 같습니다. 부족한 답변이지만 질문자분께 도움이 되었길 바라며 글을 줄입니다. 감사합니다.
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생물·생명
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