안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
생물·생명
Q. 간호학과 탐구주제 선형대수학으로 해도 될까요?
안녕하세요.선형대수학, 특히 행렬을 활용한 탐구주제는 겉보기에는 간호학과와 직접적인 관련이 없어 보일 수 있지만, 충분히 연관성을 찾고 의미 있는 탐구로 발전시킬 수 있습니다. 예를 들어, 병원에서 환자 데이터를 분석하거나, 여러 생체 신호(심박수, 혈압, 체온 등)를 시간에 따라 정리하고 비교하는 데에는 행렬과 같은 수학적 도구가 유용하게 사용될 수 있습니다. 실제로 의료 분야에서는 다양한 변수들을 동시에 다루는 일이 많기 때문에, 이를 정리하고 해석하는 데 선형대수학이 활용됩니다. 고1 수준에서는 이와 같은 실제 적용을 복잡하게 다루기는 어렵겠지만, 간단한 예시—예를 들면 여러 환자의 바이탈 데이터를 행렬로 정리하고, 평균을 구하거나 패턴을 찾아내는 작업—를 통해 수학 이론이 어떻게 활용되는지를 탐구하는 방식으로 진행할 수 있습니다. 또한 간호 업무에서의 스케줄 관리, 병동 내 자원 배분, 환자 분류 작업 등도 모두 구조적으로는 행렬과 연관 지을 수 있는 주제입니다. 결국 중요한 것은 이론을 어떻게 현실에 연결하느냐인데, 선형대수학을 이용해 의료 현장에서의 정보 처리나 의사결정 과정을 수학적으로 표현해보는 시도 자체가 흥미롭고 의미 있는 탐구가 될 수 있습니다. 그러므로 간호학과와의 직접적인 전공 연결성보다는, 수학을 이용해 실생활 혹은 보건의료 분야 문제를 구조화하고 해석하려는 태도를 강조하면 좋은 탐구주제가 될 수 있습니다.
생물·생명
Q. 개구리는 도시에서 사는 것이 어렵나요?
안녕하세요.개구리가 도시에서 사는 것은 여러 과학적인 이유로 인해 매우 어렵습니다. 첫째, 개구리는 습한 환경을 필요로 하는 양서류로, 번식과 생존을 위해 깨끗한 물과 습한 토양이 필수적입니다. 그러나 도시는 이러한 서식지 조건을 거의 제공하지 못합니다. 도심 지역은 아스팔트와 콘크리트로 덮여 있어 물이 쉽게 스며들지 않으며, 인공 구조물이 개구리의 서식처를 대체하기 어렵습니다. 또한 하천이나 연못이 있다고 해도 수질오염과 인공적인 조명, 소음 등이 개구리에게는 스트레스로 작용하여 정착과 번식을 방해합니다. 둘째, 도시화는 개구리의 주요 이동 경로를 단절시키는 원인이 됩니다. 개구리는 계절에 따라 번식지와 서식지를 오가며 이동하는데, 도로와 건물은 이러한 이동을 방해하고, 개체 수를 감소시키는 주요 원인이 됩니다. 특히 도로에서는 차량에 치이는 ‘로드킬’ 현상이 자주 발생합니다. 이러한 도심 내 단절된 생태계는 개구리의 유전자 다양성에도 부정적인 영향을 미치며, 장기적으로는 지역 개체군의 생존을 위협하게 됩니다. 셋째, 도시의 기후 조건도 개구리에게 불리합니다. 도시 열섬 현상으로 인해 도심의 기온은 주변 시골보다 더 높으며, 습도도 낮은 경우가 많습니다. 이는 피부를 통해 수분을 흡수하고 호흡하는 개구리에게는 생리학적으로 큰 부담이 됩니다. 건조한 환경은 탈수를 유발하고, 이는 곧 생존률 저하로 이어집니다. 이처럼 도시 환경은 개구리의 생리적 특성, 생태적 요구 조건, 생활 주기에 모두 부정적인 영향을 주기 때문에, 개구리는 도시에서 살아남기 매우 어렵습니다. 반면, 시골이나 자연 지역에서는 물과 식생이 풍부하고 생태계가 비교적 안정되어 있어 개구리가 흔히 발견됩니다. 도시에서도 생태연못 조성, 생태통로 설치 등 일부 보존 노력이 이루어지고 있지만, 여전히 개구리에게는 도시는 생존에 적합하지 않은 공간입니다.
생물·생명
Q. 토마토 재배방법을 알고싶습니다 이제 모종컵에서 노지 화단으로 옮겨심었는데 아직 키가 작습니다 한 13센티 정도됩니다
안녕하세요.토마토는 비교적 재배가 쉬운 작물이지만, 생육 단계별로 알맞은 관리가 필요합니다. 현재 모종컵에서 노지 화단으로 옮겨 심은 후 키가 약 13cm 정도라면 아직 어린 묘 상태이므로 특히 주의가 필요합니다. 우선 토마토는 과습에 약한 작물입니다. 뿌리가 물에 오래 잠기면 쉽게 썩기 때문에 흙이 겉으로 마른 것을 확인한 후 충분히 주는 방식이 좋습니다. 일반적으로 2~3일에 한 번, 날씨가 더운 날은 하루에 한 번 정도 줄 수 있지만, 흙 상태를 꼭 확인하세요. 아침에 물을 주는 것이 가장 좋으며, 저녁 늦게 주면 밤 사이 수분이 남아 병이 생기기 쉬우므로 피해야 합니다. 다음으로 토마토는 거름을 좋아하지만, 시기와 양 조절이 중요합니다. 밑거름: 정식 전에 밭에 완숙된 퇴비(혹은 유기질 비료)와 복합비료(NPK: 질소, 인, 칼륨)를 충분히 섞어 두는 것이 좋습니다. 웃거름: 옮겨 심고 약 2~3주 후, 키가 20cm 이상 자란 시점부터 2주 간격으로 질소 비료는 적게, 칼륨과 인산 비료를 중심으로 주는 것이 좋습니다. 열매가 맺히기 시작하면 칼륨 위주의 비료(예: 황산칼륨)를 중심으로 시비하면 당도가 올라갑니다. 여름 장마철은 토마토 재배에 있어 가장 큰 위협 요소 중 하나인데요, 화단의 배수 상태가 나쁘면 뿌리썩음병(근부병), 덩굴썩음병, 역병 등이 생길 수 있으므로, 물이 고이지 않도록 배수구를 정비해 주세요. 또한 빗물이 잎에 오래 남으면 곰팡이성 병이 생기기 쉬우므로, 비온 뒤 잎이 잘 마르도록 지지대를 세우고 가지치기를 해 주세요. 줄기를 곧게 세우고 바람에 꺾이지 않도록 지지대를 세우며, 줄기로부터 자라는 곁순(옆줄기)은 일찍 제거해 통풍을 좋게 유지해야 합니다. 마지막으로 장마철 전후로 1~2주 간격으로 예방용 농약(예: 유기농 등록된 살균제)을 사용하면 병해를 줄일 수 있습니다. 이처럼 토마토는 생육 단계별로 물, 비료, 병해충 관리를 잘하면 풍성한 수확이 가능합니다. 어린 모종일수록 환경 변화에 민감하므로 초기에 잘 자리 잡도록 신경 써 주는 것이 중요합니다.
생물·생명
Q. 새와 파충류를 모아서 왜 석형류로 분류할까요?
안녕하세요.새와 파충류를 함께 석형류(Archosauria)로 분류하는 이유는 겉모습보다는 이들의 공통된 진화적 기원과 해부학적, 유전적 특징에 근거한 것입니다. 과학에서는 생물을 분류할 때 외형적인 모습만이 아니라, 뼈 구조, 생리학, 발생 과정, 분자 생물학적 데이터(특히 DNA 분석) 등을 종합적으로 고려하여 공통 조상을 기준으로 분류합니다. 석형류는 중생대에 번성했던 공룡, 익룡, 악어류 그리고 현재의 새들을 포함하는 생물 집단으로, 이들은 모두 약 2억 5천만 년 전쯤의 공통 조상에서 진화한 것으로 알려져 있습니다. 이 조상은 네 발로 걷고 꼬리가 길며, 뒷다리가 발달한 육상 파충류였다고 추정됩니다. 특히 조류는 단순히 파충류에서 진화한 것이 아니라, 공룡 중에서도 수각류(獸脚類)라는 육식성 공룡 무리에서 진화했습니다. 대표적인 예로, 티라노사우루스 같은 공룡이 조류와 가장 가까운 친척입니다. 조류는 진화 과정에서 비늘 대신 깃털이 생기고, 앞다리가 날개로 바뀌며, 뼛속이 속이 빈 구조로 변화하고, 체온을 스스로 조절하는 능력까지 발달시켰습니다. 하지만 이들의 골격 구조, 번식 방식(알을 낳음), 폐의 구조 등 많은 면에서 여전히 파충류와 깊은 유사성을 보입니다. 한편, 악어나 도마뱀, 거북 같은 파충류들도 각각 다양한 형태로 진화했지만, 그 중 악어는 새와 가장 가까운 현생 파충류입니다. 악어와 새는 심장의 구조(완전한 4심방), 둥지를 짓고 알을 돌보는 행동, 음성으로 소통하는 습성 등 놀랍도록 유사한 특징을 공유합니다. 이는 둘 다 석형류라는 큰 분류군에 속해 있기 때문입니다.따라서 겉보기에는 새와 파충류가 서로 매우 다르게 보일 수 있지만, 유전적, 해부학적, 진화적인 측면에서는 하나의 공통 조상에서 갈라져 나왔다는 명확한 과학적 증거가 있으며, 이 때문에 이들을 함께 석형류(Archosauria)로 분류하는 것입니다. 생물 분류는 단순한 외형이 아니라, 공통 조상에 기반한 진화적 연결성을 기준으로 하기 때문에 가능한 일입니다.
생물·생명
Q. 대머리 독수리는 원래 머리네 털이 있다고 하는데
안녕하세요.대머리독수리(Bald Eagle)는 이름과 달리 실제로는 머리에 털(깃털)이 있는 새입니다. '대머리'라는 이름은 머리에 털이 없다는 뜻이 아니라, 흰색 깃털로 덮인 머리가 마치 대머리처럼 보이기 때문에 붙여진 이름입니다. 영어 이름인 "Bald Eagle"에서 'bald'는 고어(Old English)에서 '흰색(white)' 또는 '밝은(light-colored)'이라는 의미로 사용되던 단어에서 유래된 것입니다. 과학적으로 보면, 대머리독수리는 태어날 때부터 머리에 깃털이 있으며, 어린 개체일 때는 머리와 몸 전체가 갈색을 띕니다. 성장하면서 약 4~5년이 지나 성조(成鳥)가 되면 머리와 꼬리 깃털이 하얗게 바뀌고, 몸통과 날개는 어두운 갈색이 됩니다. 이 흰 머리 깃털이 멀리서 보면 마치 깃털이 없는 대머리처럼 보여 '대머리독수리'라는 이름이 붙은 것입니다. 따라서 대머리독수리는 자연적으로 깃털이 빠져서 대머리가 되는 것이 아니라, 오히려 성숙한 외형의 특징으로 흰색 머리 깃털을 가지게 되는 것이며, 이는 진화적으로 다른 독수리들과 구별되는 시각적 신호로 작용할 수 있습니다.