안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
생물·생명
Q. 곤충은 왜 머리가 잘리고도 움직이고 공격도 하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.곤충은 머리가 잘리더라도 신경이 살아 있는 상태로 한동안 움직이고 활동할 수 있는 이유는 곤충의 신경계가 뇌에 집중되어 있지 않고, 몸 전체에 분포되어 있기 때문입니다.곤충의 머리에는 뇌와 시각, 후각, 미각, 청각 등의 감각 기관이 집중되어 있습니다. 하지만, 곤충의 뇌는 몸 전체의 신경을 통제하는 역할을 하는 것이 아니라, 주로 감각 기관으로부터 받은 정보를 처리하고, 행동을 조절하는 역할을 합니다.곤충의 몸에는 뇌 외에도, 몸통과 다리, 날개 등에 분포되어 있는 신경이 있습니다. 이러한 신경은 몸의 움직임과 호흡, 소화 등과 같은 생명 활동을 조절하는 역할을 합니다.따라서, 곤충의 머리가 잘리더라도, 몸통과 다리, 날개 등에 분포되어 있는 신경이 살아 있는 상태로 유지된다면, 곤충은 한동안 움직이고 활동할 수 있습니다.구체적으로, 벌의 경우 머리가 잘리면, 뇌에서 나온 신호가 끊어지면서, 벌의 몸은 일시적으로 혼란에 빠집니다. 하지만, 벌의 몸통과 다리, 날개 등에 분포되어 있는 신경은 여전히 살아 있기 때문에, 벌은 본능적인 반응으로 움직이기 시작합니다.벌은 머리가 잘리면, 쏘기를 시도하는 경우가 많습니다. 이는 벌의 뇌에서 쏘기 신호를 보내는 중추가 끊어져도, 벌의 몸통에 있는 쏘기 신경 중추가 여전히 살아 있기 때문입니다.물론, 벌의 머리가 잘린 후에는 시간이 지남에 따라 신경이 죽고, 벌은 결국 죽게 됩니다. 하지만, 벌은 머리가 잘린 후에도 20~30분 정도는 움직일 수 있다고 합니다.이러한 곤충의 특성은, 곤충이 포식자에게 잡아먹혔을 때, 몸을 움직여서 포식자를 따돌리거나, 쏘기를 시도하여 포식자에게 피해를 줄 수 있도록 하는 데 도움이 되는 것으로 생각됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 외부 자극이 없는 간지러움은 왜?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.외부 자극이 없는 상태에서 느껴지는 간지러움은 신경계의 이상으로 인해 발생하는 것으로 추측되고 있습니다. 피부에는 다양한 감각을 느낄 수 있는 신경이 분포되어 있는데, 이 신경 중에는 간지러움을 느끼는 신경도 있습니다. 이 신경은 피부 표면의 작은 자극에도 민감하게 반응하여, 간지러움이라는 신호를 뇌로 전달합니다.그러나, 어떤 경우에는 이러한 자극이 전혀 없는 상태에서도 간지러움을 느낄 수 있습니다. 이러한 경우는 신경계의 이상으로 인해, 간지러움을 느끼는 신경이 정상적인 자극에도 과민하게 반응하는 것으로 생각됩니다.간지러움을 긁으면 시원하고 개운한 느낌이 드는 것은, 간지러움의 원인이 되는 자극을 제거하기 위한 신체의 방어 반응입니다. 긁는 행위는 피부의 자극을 증가시키고, 이를 통해 간지러움을 유발하는 신경의 활동을 억제합니다. 또한, 긁는 행위는 엔도르핀과 같은 통증 완화 물질을 분비하여, 통증을 완화하고 시원하고 개운한 느낌을 줍니다.
화학
Q. 할로겐 용매에는 어떤 물질들이 있나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.할로겐 용매는 할로겐 원소(F, Cl, Br, I)를 포함하는 유기 용매를 말합니다. 할로겐 원소는 전자 하나를 잃으면 안정한 상태가 되기 때문에, 할로겐 용매는 강한 산화력을 가지고 있습니다. 따라서, 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있습니다.할로겐 용매의 대표적인 예로는 클로로포름, 메틸렌클로라이드, 브롬화메틸, 브롬화메틸에테르 등이 있습니다. 이러한 할로겐 용매는 다음과 같은 건강상의 문제를 일으킬 수 있습니다.신경계 손상: 두통, 현기증, 기억력 장애, 근육 마비 등의 증상을 유발할 수 있습니다.암 유발: 폐암, 간암, 백혈병 등의 암을 유발할 수 있습니다.생식독성: 불임, 기형아 출산 등의 문제를 일으킬 수 있습니다.이외에도 할로겐 용매는 다음과 같은 환경 문제를 일으킬 수 있습니다.오존층 파괴: 대기 중으로 방출되면 오존층을 파괴하여 지구 온난화와 같은 기후 변화를 일으킬 수 있습니다.수질 오염: 토양이나 지하수에 유입되면 수질을 오염시킬 수 있습니다.따라서, 할로겐 용매를 취급할 때는 반드시 안전 수칙을 준수해야 합니다. 환기가 잘 되는 장소에서 작업하고, 장갑, 마스크, 보호안경 등을 착용해야 합니다. 또한, 작업 후에는 깨끗이 씻어내야 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구가 보유하고 있는 물은 줄어들지 않는지요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.물이 끓으면 기화되어 날아가는 것은 맞습니다. 하지만 지구의 대기권은 지구의 인력으로 인해 갇혀 있기 때문에, 기화된 물은 대부분 대기권 내에서 순환하게 됩니다.기화된 물은 대기권 상층으로 올라가면서 차가워져 다시 응결되어 구름이 됩니다. 구름이 무거워지면 비나 눈으로 내려와 다시 지표로 돌아옵니다. 이렇게 지구의 물은 순환하면서 대기권 밖으로 날아가지 않습니다.물론, 일부의 물은 대기권 밖으로 날아가기도 합니다. 태양빛의 복사압에 의해 대기권 상층의 물 분자가 우주로 날아가는 것입니다. 하지만 이러한 양은 지구 전체의 물 양에 비하면 매우 미미합니다.따라서, 지구에 있는 물은 과거부터 지금까지 크게 줄어들지 않았습니다. 다만, 지구의 기후 변화에 따라 물의 순환 양이 변할 수 있습니다. 예를 들어, 지구 온난화로 인해 기온이 상승하면, 대기 중의 수증기 양이 증가하고, 강수량도 증가할 것으로 예상됩니다. 이는 지구의 물 순환 양이 증가한다는 것을 의미합니다.결론적으로, 지구에 있는 물은 대기권 밖으로 날아가지 않고, 순환하면서 지구의 생명체를 유지하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주선이 다른 행성으로 이동할 때 어떠한 것들을 염두하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.보이저 1, 2호는 태양계의 행성들을 탐사하기 위해 발사된 우주선입니다. 이 우주선들은 태양계의 중력을 탈출하기 위해 다음과 같은 방법을 사용합니다.목성의 중력 도움 : 보이저 1, 2호는 목성의 중력을 이용하여 속도를 높였습니다. 목성의 중력은 보이저 1, 2호가 태양계의 중력을 탈출할 수 있는 충분한 속도를 얻을 수 있도록 도왔습니다.호만 전이 궤도 : 보이저 1, 2호는 호만 전이 궤도를 이용하여 목성까지 도달했습니다. 호만 전이 궤도는 행성의 중력을 사용하여 행성까지 도달하는 가장 효율적인 궤도입니다.보이저 2호는 2018년 11월 5일 태양계를 탈출했습니다. 태양계를 탈출한 우주선은 더 이상 태양계의 중력에 묶여 있지 않기 때문에, 다시 태양계로 접근할 수 없습니다.보이저 2호가 태양계를 탈출한 후에도 은하계의 중력에 의해 계속해서 움직이게 됩니다. 보이저 2호는 약 4만 년 후에 은하계의 중심을 한 바퀴 돌게 될 것으로 예상됩니다.보이저 2호는 태양계의 탐사를 통해 태양계의 형성과 진화, 행성들의 특성 등에 대한 중요한 정보를 제공했습니다. 보이저 2호는 앞으로도 은하계를 탐사하며 우주에 대한 우리의 이해를 더욱 넓혀줄 것입니다.