안녕하세요. 강상우 전문가입니다.
화학
Q. 철이 녹이 스는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.철이 녹이 스는 원리는 산화반응입니다. 산화란 금속이 산소와 결합하는 반응을 말합니다. 철은 공기 중의 산소와 결합하여 산화철을 형성합니다. 산화철은 갈색을 띠는 녹입니다.철이 녹이 슬기 위해서는 다음과 같은 조건이 필요합니다.산소가 있어야 합니다. 공기에는 산소가 약 21% 포함되어 있습니다.물이 있어야 합니다. 물은 산소를 운반하는 역할을 합니다.전기전도체가 있어야 합니다. 철은 전기전도체입니다.이러한 조건이 모두 갖추어지면, 철은 빠르게 녹이 슬게 됩니다. 특히, 습기가 많은 환경에서는 철이 더 빨리 녹이 슬게 됩니다.
생물·생명
Q. 트리판블루에 의한 죽은 세포의 염색 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.트리판블루는 아조 염색약으로, 면직물용 직접 염료입니다. 생물학에서는 죽은 조직이나 세포를 선택적으로 염색하기 위해 필수 염색제로 사용됩니다. 이때 염색되는 색은 파란색입니다.트리판블루에 의한 죽은 세포의 염색 원리는 다음과 같습니다.살아있는 세포의 세포막은 투과성이 낮아 트리판블루가 침투하지 못합니다.죽은 세포의 세포막은 투과성이 높아 트리판블루가 침투합니다.트리판블루는 세포질에 존재하는 단백질에 결합하여 푸른색으로 염색됩니다.따라서, 살아있는 세포는 트리판블루에 의해 염색되지 않고, 죽은 세포는 푸른색으로 염색됩니다.구체적으로, 트리판블루는 세포막을 확산의 방법으로 통과합니다. 살아있는 세포는 ATP 에너지를 이용한 엑소시토시스로 트리판블루를 다시 세포 외부로 배제합니다. 그러나 죽은 세포는 ATP를 생산할 수 없기 때문에 엑소시토시스를 할 수 없습니다. 따라서 죽은 세포는 트리판블루가 세포 내부에 축적되어 푸른색으로 염색됩니다.트리판블루는 세포의 생사를 판정하는 데 널리 사용됩니다. 또한, 세포의 괴사 정도를 측정하거나, 세포의 침윤 정도를 측정하는 데에도 사용됩니다.
생물·생명
Q. 단자엽식물과 쌍자엽식물의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.단자엽식물과 쌍자엽식물은 모두 겉씨식물로, 겉씨를 통해 번식하는 식물을 말합니다. 겉씨식물은 겉씨를 통해 번식한다는 특징 외에도, 잎이 넓고 잎맥이 나란히 배열되어 있는 점, 줄기에 마디가 있고 마디에서 잎과 곁가지가 나오는 점, 뿌리가 수염뿌리로 이루어져 있는 점 등에서 공통점을 가지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 바닷물이 짠 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.바닷물이 짠 이유는 바닷물에 염류가 녹아 있기 때문입니다. 염류는 암석이나 토양에 포함되어 있는 무기물로, 강물이 흐르면서 암석이나 토양에서 녹아들게 됩니다. 강물이 바다로 흘러들어가면 염류가 바닷물에 녹아들게 되고, 그 결과 바닷물이 짠맛을 띠게 됩니다.바닷물에 녹아 있는 염류의 종류는 다양하지만, 그중에서도 가장 많이 포함되어 있는 염류는 염화나트륨(NaCl)입니다. 염화나트륨은 소금으로 불리며, 바닷물의 염분의 약 80%를 차지합니다. 그 밖에도 염화마그네슘(MgCI2), 황산마그네슘(MgSO4), 황산칼슘(CaSO4), 황산칼륨(K2SO4) 등 다양한 염류가 바닷물에 녹아 있습니다.바닷물의 염분 함량은 지역에 따라 다릅니다. 일반적으로 열대 바다의 염분 함량이 높고, 극지방의 바다의 염분 함량이 낮습니다. 이는 열대 지역의 강물이 흐르는 동안 암석이나 토양에서 녹아드는 염류의 양이 많기 때문입니다.바닷물의 염분 함량은 바다의 생태계에 중요한 영향을 미칩니다. 염분 함량이 높은 바다는 염분을 빨리 잃어버리는 생물은 살기 어렵습니다. 반면에 염분 함량이 낮은 바다는 염분을 빨리 잃어버리는 생물이 살기 쉽습니다.
전기·전자
Q. 전자파가 없을 때 생명체의 생리적인 기능은 어떻게 작용하나요?
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.생명체의 생리적인 기능은 전자파와 밀접한 관련이 있습니다. 전자파는 생명체 내에서 신호 전달, 에너지 전달, 생체조절 등 다양한 역할을 담당하고 있습니다.전자파가 없을 때 생명체의 생리적인 기능은 크게 두 가지로 나누어 볼 수 있습니다.첫째, 전자파에 의존하는 기능이 저하되거나 소실됩니다. 예를 들어, 뇌파는 신경세포 사이의 신호 전달을 위해 전자파를 사용합니다. 따라서 전자파가 없을 때는 뇌파가 약해지거나 사라지게 됩니다. 또한, 신체의 다양한 조직은 전자파를 사용하여 에너지를 생산합니다. 따라서 전자파가 없을 때는 조직의 기능이 저하되거나 소실될 수 있습니다.둘째, 전자파에 의존하지 않는 기능은 정상적으로 유지됩니다. 예를 들어, 심장박동이나 호흡은 전자파에 의존하지 않고 자체적으로 조절됩니다. 따라서 전자파가 없을 때도 이러한 기능은 정상적으로 유지됩니다.전자파가 없을 때 생명체의 생리적인 기능이 어떻게 변화하는지는 전자파의 종류, 강도, 지속 시간 등에 따라 달라집니다. 일반적으로 전자파의 강도가 강할수록, 지속 시간이 길수록 생명체의 생리적인 기능에 미치는 영향이 커집니다.예를 들어, 태양에서 오는 전자파는 생명체의 생리적인 기능에 영향을 미칠 수 있습니다. 태양에서 오는 전자파는 강도가 강하고, 지속 시간이 길기 때문입니다. 특히, 태양 폭풍이 발생할 때는 전자파의 강도가 매우 강해져 생명체에 심각한 피해를 줄 수 있습니다.인공적으로 만들어진 전자파도 생명체의 생리적인 기능에 영향을 미칠 수 있습니다. 인공적으로 만들어진 전자파는 종류와 강도가 다양하기 때문입니다. 예를 들어, 휴대폰에서 나오는 전자파는 강도가 약하지만, 지속 시간이 길기 때문에 생체리듬에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 가전제품에서 나오는 전자파는 강도가 약하지만, 다양한 주파수를 가지고 있기 때문에 생체 조직에 영향을 미칠 수 있습니다.따라서 전자파의 사용에 있어서는 생명체의 생리적인 기능에 미치는 영향을 고려해야 합니다.