안녕하세요 생명공학 전문가 감마입니다.
화학
Q. 얼음이되면 왜 부피가 증가하나요?
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.대부분의 물질은 액체에서 고체로 변화될 때 부피가 줄어듭니다. 하지만 물의 경우에는 물의 온도가 내려감에 따라, 불규칙하게 움직이던 물 분자들이 규칙적으로 배열되면서 고체인 얼음이 되는데, 이때 물 분자의 구조적인 특징 때문에 배열된 분자들 사이에 공간이 생기게 되고, 이로 인해 부피가 늘어나게 됩니다.
토목공학
Q. 눈 내리는 날은 평소보다 더 조용한건 왜일까요?
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.밤 사이 눈이 내려 아침이 되면 어느새 소복이 쌓여 온 세상이 하얗다. 그땐 왠지 주변이 고요해진 느낌을 받을 때가 있다. 그런데 실제 눈은 세상을 조용하게 만든다고 한다.이에 대해 기상청 관계자는 "눈이 올 때 눈송이(결정)에 물이나 수증기 입자들이 붙어 내리면 음파로 움직이는 소리가 임의의 방향으로 운동하다 부딪히거나 흡수되면서 영향을 받게 되는 것"이라고 설명했다.소리는 진동을 통해 전달된다. 잔잔한 물에 돌을 던지면 물결이 퍼져 나가듯이 소리 역시 물결처럼 퍼져 나간다. 그래서 소리를 '음파'라고도 한다.음파는 물체의 진동이 균일하던 매질(공기)에 부분적으로 압력 변화를 일으켜서 종파의 형태로 고막을 진동시킨다. 압력 차에 의해 공기 입자들이 압력이 높은 곳에서 압력이 낮은 곳으로 이동하면서 음파도 퍼져 나가게 된다.눈은 육방형의 결정이 모여 여러 가지 크기의 입자가 된다. 그 입자가 모여 고체의 눈이 된다. 입자와 입자 사이에는 많은 틈이 생기고 이것이 흡음판의 구멍과 같은 작용을 한다. 눈이 흡음재가 돼 주변이 조용해지는 것이다.흡음(吸音)은 물체 등이 소리(음파)를 흡수해 소리 에너지가 감소하는 현상을 말한다. 흡음재에는 스폰지나 계란판 등이 있다.인제대 환경정보공학과 박종길 교수는 "눈이 내리는 날은 저기압 상태가 되기 때문에 맑은 날보다 소리가 멀리 퍼지지 않는 것도 요인이 된다"고 말했다.
화학
Q. 전기차 배터리는 겨울철에 왜 효율이 떨어지나요?
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.겨울이 되면 흔히 전기차의 수명이 20~30% 줄어든다라고 알려져 있다는건 알고 계실겁니다. 보통 전기차의 배터리는 18~24도 정도에서 최고의 퍼포먼스를 낸다고 하는데 겨울철엔 주행가능거리가 20~30%정도 떨어지니 전기차 오너들이 겨울을 싫어하고 가을을 제일 좋아하는 이유입니다.
화학
Q. 빨래할때 뜨거운물? 차가운물? 뭐가 더 효과가 좋나요?
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.뜨거운 물이 더 좋습니다.온도가 높을 경우에 오염물질들의 반응성 (운동성) 등을 높여주기 때문에 오염물의 제거가 더 용이해집니다.온도가 낮을 경우에는 이와 반대됩니다.
생물·생명
Q. mRNA 백신의 원리 및 인체에서 어떻게 항체를 만드는지 궁금합니다
안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.우선 COVID-19 mRNA 백신은 팔 상부 근육에 투여합니다. mRNA는 근육 세포에 들어가 스파이크 단백질이라고 하는 무해한 조각을 생성하라고 세포 조직에 지시합니다. 스파이크 단백질은 COVID-19를 유발하는 바이러스의 표면에서 발견됩니다. 단백질 조각이 만들어지면 세포는 mRNA를 분해하고 제거합니다.다음으로, 세포는 세포 표면에 있는 스파이크 단백질 조각을 표시합니다. 면역 체계는 이 단백질이 세포의 구성 요소가 아님을 인식합니다. 이를 통해 감염으로 간주되는 대상과 싸우기 위해 항체를 생성하고 다른 면역 세포를 활성화하는 면역 체계가 촉발됩니다. 이것이 COVID-19에 걸렸을 때 우리 몸이 감염과 싸우기 위해 하는 일입니다.이 프로세스가 끝나면 우리 몸은 향후 COVID-19 원인 바이러스에 감염되지 않도록 우리를 보호하는 방법을 학습하게 됩니다. 모든 백신과 마찬가지로 COVID-19 mRNA 백신의 이점은 백신 접종자가 COVID-19에 걸리는 심각한 결과를 감수하지 않고도 이러한 보호를 받는다는 것입니다. 백신 접종 후 경험하는 일시적인 불편함은 이 프로세스의 자연스러운 부분으로, 백신이 작용하고 있다는 표시입니다.