안녕하세요 김도건 전문가입니다.
생물·생명
Q. 알로 태어났는데 오리너구리는 왜 포유류일까요?
오리너구리가 포유류로 여겨지는 이유는 젖샘을 가지고 있고, 털이 나며, 중이에 3개의 뼈를 가지고 있기 때문입니다. 각각의 특성은 오리너구리를 포유류로 정의하는데 도움이 됩니다.오리너구리는 현대의 포유류가 출현하기 수백만 년 전에 존재했던 고대의 포유류 집단인 단공류에 속합니다. 실제로 오리너구리는 포유류에 속하지만 유전적으로는 포유류, 조류, 파충물이 혼합돼 있다고 합니다. 오리너구리는 많은 조상들의 원래 특징들을 보존해왔는데, 이는 아마도 그들이 살고 있는 환경에서 성공적으로 적응하는과정에서 그렇게 진화했을을 것입니다.
화학
Q. 비가 온 뒤에는 왜 추워지나요?
비가 온 뒤에 추워지는 경우는 가을비가 내린 뒤라고 할 수 있습니다.가을이 되면 일사량이 줄어들게 되고, 몽골, 중국 북동부 지역부터 빠르게 식어 기온이 낮아집니다. 그리고 이로 인해 고위도까지 북상했던 찬바람이 남하하기 시작해 북쪽 지역은 더욱 추워지게 됩니다. 가을철에 다가오는 저기압의 후면에는 이러한 추운 지역으로부터 기원한 찬 공기가 동반되어 있는 경우가 많고, 저기압이 통과하고 난 뒤에는 저기압이 빠져나간 자리로 찬 공기가 남하하게 되면서 추워지는 것입니다.가을이 되면 북서쪽에서 남하하는 찬 공기가 이미 우리나라에 영향을 주고 있던 더운 공기를 밀어내는 과정에서 천둥번개를 동반한 비도 내리고, 이 비가 그치고 나면 파란 하늘과 함께 쌀쌀한 날씨가 찾아오게 되는 것입니다.
생물·생명
Q. 송이 버섯은 서식지의 조건은 어떻게 되나요 ?
송이 버섯의 서식지 조건은 대략적으로 감염된 소나무, 지표온도, 강수량, 흙의 재질입니다.송이버섯이 발생하기 위해서는 송이균에 감염된 소나무가 필요한데, 단순히 감염만 되어서는 안 되고, 소나무의 나이가 약 30년에서 40년 사이 소나무에서 잘 자랍니다. 송이 버섯이 발생하기 위한 적절한 지중 온도는 약 19.5 ℃ 이하입니다. 이때 지중 온도가 14 ~ 24 ℃ 를 대략 2주간 유지하여야 합니다. 만약 자실체(송이버섯균)가 성장하고 있는 중간에 이 온도 범위를 넘어가면 생장에 영향을 미치게 됩니다. 특히 31 ℃를 넘어가면 균사체가 죽어버리고 마찬가지로 약 14 ℃ 이하인 경우 자실체의 성장이 멈춰버리게 됩니다.강수량 또한 너무 많지도, 적지도 않아야 합니다. 특히 송이가 본격적으로 나오기 시작하는 9월에는 꾸준히 비가 내려야 잘 자라지만, 다만 비가 너무 많이 내려 지나치게 습해지면 송이 버섯이 썩어버리게 됩니다.흙의 재질은 마사토에서 주로 잘 자랍니다. 송이버섯이 잘 자라기 위해서는 통기성도 중요하게 작용하는데 마사토가 물의 배수를 돕고 공기가 잘 통하게 만들어주어 송이가 자라는 데 도움을 주게 됩니다.
토목공학
Q. 나무는 물과 영양소를 뿌리에서 잎까지 어떻게 옮길까요?
나무의 뿌리는 흙보다 물질 농도가 더 높으므로 삼투압 협상에 의해 흙 속의 물이 뿌리털의 세포막을 통해 뿌리속으로 들어가게 됩니다. 뿌리털에서 흡수한 물은 농도가 더 높은 뿌리 안쪽으로 이동하여 물관에 도달한 후 식물 전체로 전달되게 됩니다. 물관은 뿌리에서부터 잎까지 연결되어 있고, 물관 속의 물은 물 분자 사이에 서로 잡아당기는 힘이 있기 때문에 물관 속에서 물기둥을 이루어 잎까지 올라갈 수 있는 것입니다. 잎에서 공기중으로 수분이 증발하게되면 아래쪽의 물분자를 위로 끌어 올리면서 물이 올라올 수 있게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 높이의 기준이 되는 "해발" 은 어떻게 정해진건가요?
해발고도는 말 그대로 해수면을 기준으로 잰 어떤 지점의 높이를 말합니다.해수면의 기준은 각 나라마다 다릅니다. 우리나라에서는 수도 서울에서 가장 가까운 인천 앞바다를 ‘해발’의 기준으로 삼습니다. 질문자님의 언급한것처럼 바닷물의 높이는 조석, 해류, 기압, 바람에 따라 늘 변하기 때문에 몇 년에 걸쳐 평균을 내면 ‘해발 0ｍ’인 기준 수면을 얻게 됩니다. 그다음엔 이 기준을 가까운 육지 어디엔가 옮겨 표시해 놓는데, 이것이 ‘수준원점’이라고 합니다. 수준원점은 해발고도의 기준이 되는 곳으로 평균 해수면 0ｍ가 기준입니다. 이는 만조선과 간조선의 중간인 평균 해수면을 0ｍ로 기준 삼고 있습니다.
토목공학
Q. 날씨가 추운 겨울에는 화장실을 자주가게 되나요
평상시 소변량은 1회 300∼400㏄이지만, 겨울철에는 교감신경 기능이 활발해져 방광 수축이 잘 일어나, 1회 소변량이 250∼270㏄로 줄어들게 됩니다. 하지만 체온을 유지하기 위해 말초혈관(손, 발 등 몸의 말단 부분으로 혈액을 공급하는 혈관)으로 전해지는 혈액량이 줄어들고, 신장의 혈액량은 늘어나 소변은 많이 생성되기때문에 겨울철에는 화장실을 자주 가게 되는 것입니다.
화학
Q. 현대 과학으로 자라는 곱슬머리를 직모로 바꿀 수 있나요?
곱슬머리가 직모가 되는 치료는 없습니다. 그런 치료가 있다면 스트레이트 파마 등을 받을 이유가 없을 것입니다. 머리카락의 굵기나 성질을 쉽게 바꿀 수는 없습니다. 제모 레이저 등으로 머리카락의 굵기를 가늘게 바꾸는 것은 일부 가능하지만 솜털이 사라지고 머리카락이 완전히 사라질 수 있는 위험도 있다는 점을 인지하셔야 합니다. 피지선이 약해서 기름기가 사라져 머리가 푸석해보이는 경우 모애드, 판토가와 같은 모발영양제 등의 복용을 고려해볼 수 있습니다.
화학
Q. 매년 강원도에서 토종 벌꿀을 사 먹는데...
올해 초 전국에서 77억 마리가 넘는 꿀벌이 집단 실종된 것으로 알려지며 식품업계의 벌꿀 수급에 어려움을 겪었습니다.우리나라에서 발생한 꿀벌 실종과 관련해서 농촌진흥청은 해충인 응애 발생과 이상기후 등이 복합적으로 작용했기 때문으로 분석했습니다. 응애는 꿀벌에 기생하면서 체액과 조직을 먹고 자라는 해충으로, 꿀벌 성장을 저하시키는 해충입니다. 이 외에 베로아, 작은벌집딱정벌레의 위협 역시 하나의 원인으로 보고 있습니다.이상기후 역시 빼놓을 수 없습니다. 벌은 기온 등 날씨 영향을 많이 받는 곤충인데요, 기상청 기후 분석 결과에 따르면 지난해 전국 연평균 기온은 13.3도로 평년 대비 0.8도 높았습니다. 이는 기상 관측이 전국으로 확대된 1973년 이후 역대 둘째로 높은 온도로, 따뜻한 기온 때문에 월동을 해야 할 벌들이 그러지 못해 폐사한 것으로 보고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 인간이 생명을 유지한 채로 태양에 얼마나 가까이 갈 수 있을까요?
한 인간이 우주선을 타고 태양을 향해 간다면 우주선 용량의 대부분을 식량을 가득채워서 가더라도 태양 근처에 가지도 못할 것입니다.현재 태양에 가장 가까이 접근한 탐사선 솔라 오비터라는 탐사선으로 태양으로부터 표면에서 7700만km 떨어진 궤도에 도달했습니다. (당연히 무인 탐사선입니다.) 태양의 표면온도는 대략 5500도씨 정도로 비교적 뜨겁지 않은 온도이지만, 태양의 대기 특히 바깥 대기인 코로나의 온도는 200~500배 높은 백만도 이상의 매우 뜨거운 대기로 구성되어 있습니다.
기계공학
Q. 자판기에 멀쩡한 돈 넣어도 뱉는 이유가 궁금합니다
1)동전의 경우자판기 안에는 전자식 동전 검사기가 들어있는데, 검사기는 동전이 들어오면 전류를 흘려보내고 동전에 들어 있는 금속의 종류와 양에 따라 흐르는 전류의 세기가 다릅니다. 이를 통해 적당한 양의 금속을 가지지 않은 가짜 동전을 분리합니다. 검사를 통과한 동전은 자석과 광센서를 지나며 종류별로 나뉘는데 동전은 양쪽에 자석이 붙어있는 통로를 지나며 자기장의 저항을 받아 속력이 느려집니다. 동전마다 질량과 성분은 다르기 때문에 속도에 차이가 납니다. 이 때, 광센서를 지나면 속도 변화와 동전 크기가 측정되어 동전이 얼마짜리 인지 인식됩니다. 속도와 크기가 어느 동전과도 맞지 않으면 다시 내보내지게 되는데 여러 환경적인 요인과 동전의 상태에 따라서 오작동이 일어날 수 있습니다.2)지폐의 경우지폐 투입구 속에는 지폐 감별기가 있습니다. 이 감별기 안에는 한쪽에는 적외선을 쏘고, 다른 쪽에서는 적외선을 받아들이는 광센서 한 쌍이 있는데, 지폐가 들어오면 광센서에 들어가는 적외선의 양이 줄어들게 되고 그것을 감지해 모터가 작동합니다. 지폐가 내부를 지나가게 되면 적외선이 지폐를 통과하면서 지폐의 두께, 길이, 색에 따라 적외선이 지폐를 통과하는 양이 달라집니다. 감별기는 적외선의 양을 감지해 기계에 미리 입력된 값과 비교하여 진짜 지폐와 가짜 지폐를 구별하게 됩니다. 이때 지폐의 상태가 구김이 있거나 양호하지 못하면 감별이 힘들기 때문에 자판기에서 뱉어내게 됩니다.