안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
생물·생명
Q. 식물들도 감정을 느끼고 고통을 느까나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.다큐멘터리에서 자주 등장하는 주제이지만,식물이 고통이나 감정을 느낄 수 있는지에 대한 논쟁은 여전히 계속되고 있습니다.식물이 고통이나 감정을 느끼는 것으로 해석될 수 있는 반응빛, 온도, 촉각 등의 자극에 반응하여 움직이거나 화학 물질을 분비하는 모습을 보입니다.해충이나 질병에 대한 방어 기작을 가지고 있습니다.성장, 번식, 생존을 위한 다양한 전략을 가지고 있습니다.하지만 이러한 반응들이 반드시 고통이나 감정을 의미하는 것은 아닙니다.인간이나 동물처럼 중추 신경계나 뇌가 없기 때문에 고통이나 감정을 느끼는 데 필요한 생물학적 기반이 부족합니다.자극에 대한 반응은 단순히 유전자에 의해 프로그램된 자동적인 반응일 수 있습니다.위협에 대한 방어 기작이나 성장, 번식 전략은 단순히 환경에 적응하기 위한 과정일 수 있습니다.따라서 현재까지 식물이 고통이나 감정을 느낄 수 있다는 명확한 과학적 증거는 없습니다.하지만 식물이 단순한 존재가 아니라 다양한 자극에 반응하고 적응하는 능력을 가진 생명체라는 것은 분명합니다.앞으로 더 많은 연구를 통해 식물의 능력과 특성을 더 깊이 이해하게 된다면, 식물과 인간의 관계를 새로운 시각으로 바라볼 수 있을 것입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 별의 탄생에 관련해서 질문 드립니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수소핵융합 반응은 두 개 이상의 수소 원자핵이 결합하여 헬륨 원자핵을 형성하면서 엄청난 양의 에너지를 방출하는 과정입니다. 이 반응은 태양과 같은 별의 중심부에서 일어나며 태양 에너지의 근원입니다.융합 반응이 일어나기 위해서는 극한의 온도와 압력이 필요합니다. 원시별 중심부의 온도는 약 1000만 K 이상이며 압력은 수천억 기압에 달합니다. 이러한 극한 환경에서 수소 원자핵은 엄청난 운동 에너지를 가지고 서로 충돌하게 됩니다.수소 원자핵은 양전하를 가지고 있기 때문에 서로 반발합니다. 극한의 온도와 압력 속에서 수소 원자핵은 운동 에너지가 커져 양전하 반발력을 극복하고 서로 결합할 수 있습니다.수소 원자핵이 서로 충돌하면 강력한 핵력이 작용하여 헬륨 원자핵을 형성합니다. 핵력은 전자기력보다 훨씬 강력한 힘입니다.수소 원자핵 4개의 질량은 헬륨 원자핵 1개의 질량보다 약간 큽니다. 이 질량 차이는 에너지로 변환됩니다. 아인슈타인의 유명한 방정식 E=mc²에 따르면 질량 m은 에너지 E로 변환될 수 있으며 변환되는 에너지는 질량 m과 빛의 속도 c²의 제곱에 비례합니다.수소핵융합 반응은 매우 작은 질량의 변화에서도 엄청난 양의 에너지를 방출합니다. 예를 들어 1kg의 수소가 핵융합 반응을 통해 헬륨으로 변환되면 약 900만 톤의 석탄이 태울 때 발생하는 에너지와 같은 양의 에너지를 방출합니다.수소핵융합 반응은 친환경적이고 무한한 에너지원으로 여겨집니다. 수소는 우주에서 가장 풍부한 원소이며 핵융합 반응에서 발생하는 유일한 부산물은 물입니다.태양은 수소핵융합 반응을 통해 에너지를 생산하며 이 에너지는 지구 생명체에게 필수적인 요소입니다.수소핵융합 반응은 별의 탄생과 진화에 중요한 역할을 합니다.수소핵융합 반응은 과학기술 분야에서 가장 중요한 연구 주제 중 하나입니다. 현재 전 세계적으로 수소핵융합 발전을 위한 연구가 활발하게 진행되고 있으며 성공적인 상용화가 이루어진다면 인류 에너지 문제 해결에 크게 기여할 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 바이러스는 어떻게 생겨나는지 정말 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.박쥐에서 유래하여 인간에게 전파되었다는 것이 유력한 가설입니다.일부 사람들은 연구실에서 우발적으로 유출되었을 가능성을 제기하지만, 아직 확실한 증거는 없습니다.RNA 바이러스는 DNA 바이러스보다 변이 속도가 빠릅니다.바이러스가 복제될 때 발생하는 오류로 인해 변이가 발생합니다.환경에 적응하는 데 유리한 변이는 더 널리 퍼집니다.델타 변이株: 전염성이 높고 백신 효과를 일부 감소시킬 수 있습니다.오미크론 변이株: 델타 변이株보다 전염성이 높고 백신 효과를 더 크게 감소시킬 수 있습니다.새로운 변이株: 지속적으로 새로운 변이株가 등장하며, 그 특성은 아직 연구 중입니다.변이株는 백신에 대한 면역력을 일부 회피할 수 있습니다.치료제에 대한 내성을 가진 변이株가 등장할 수 있습니다.변이株의 등장으로 팬데믹이 장기화될 수 있습니다.백신 접종은 변이株에 대한 면역력을 높일 수 있습니다.변이株에 대한 새로운 치료제가 개발되어야 합니다.변이株의 특성을 지속적으로 연구해야 합니다.코로나19 바이러스는 변이를 통해 계속 진화하고 있습니다. 우리는 변이株의 특성을 이해하고 백신 접종, 치료제 개발, 지속적인 연구 등을 통해 대응해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 부탄가스 온도를 올리는 방식의 궁금증?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.부탄가스는 불꽃 크기와 가스량 조절을 통해 온도를 조절할 수 있습니다. 두 가지 방식은 서로 다른 원리로 작동합니다.불꽃 크기를 키우면 더 많은 부탄가스가 연소되어 더 많은 열이 발생합니다. 이는 단순히 열량 증가로 온도 상승을 가져옵니다.가스량을 늘리면 단위 시간당 연소되는 부탄가스의 양이증가합니다.이는 더 많은 열에너지가 방출되어 온도 상승을 초래합니다.단 불꽃 크기가 일정하다고 가정했을 때만 성립합니다.가스량을 줄이면 불꽃이 불안정해지고 불완전 연소가 발생할 수 있습니다.불완전 연소는 불꽃의 온도를 낮출 수 있습니다.가스량 감소는 온도 상승보다는 불꽃 효율 저하로 이어질 가능성이 높습니다.과도한 가스 공급은 화재 위험 불꽃 튀김 불완전 연소 등 위험을 초래할 수 있습니다.안전한 사용을 위해 제조사의 지침을 따르고 가스레인지 및 버너 상태를 정기적으로 점검해야 합니다.부탄가스 온도 상승은 불꽃 크기와 가스량 조절을 통해 가능합니다. 불꽃 크기 증가는 단순히 열량 증가로 온도를 높이는 가스량 조절은 연소 효율에 영향을 미쳐 온도 변화를 가져옵니다. 안전을 위해 가스 사용 시 주의가 필요합니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
토목공학
Q. 황사나 미세먼지 비와 함께 오면 환기시 문제안될까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.어제 비가 내린 후에는 황사 농도가 낮아졌기 때문에 문 환기를 해도 집안으로 황사가 별로 들어오지 않았을 가능성이 높습니다.비가 내리면 황사 먼지가 빗방울에 씻겨 지표면으로 떨어지게 됩니다. 실제로 기상청 자료에 따르면 어제 비가 내린 지역의 황사 농도는 이전 날에 비해 크게 감소했습니다.실제 황사 농도는 지역 시간 환기 방식 등에 따라 다를 수 있습니다. 만약 어제 비가 많이 내리지 않았거나 환기를 오랜 시간 진행했다면 황사가 집안으로 들어왔을 가능성도 있습니다.황사가 심할 때 문 환기를 할 경우 다음과 같은 점에 주의해야 합니다.공기 청정기 필터나 마스크를 사용하여 황사 먼지를 차단합니다.황사 농도가 높은 시간대에는 환기 시간을 줄이고 낮은시간대에 환기를 하는 것이 좋습니다.환기 후에는 실내 바닥과 가구를 청소하여 황사 먼지를 제거합니다.현재 황사 농도는 기상청 홈페이지에서 확인할 수 있습니다.실내 미세먼지 농도를 낮추는 방법은 환경부 홈페이지에서 참고할수 있습니다.어제 비가 내린 후에는 황사 농도가 낮아졌기 때문에 문 환기를해도 집안으로 황사가 별로 들어오지 않았을 가능성이 높습니다. 지역 시간 환기 방식 등에 따라 실제 황사 농도는 다를 수 있으므로 주의해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.