안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
화학
Q. 과자 봉지 안에 들어 있는 질소는 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.과자 봉지 속의 질소가 하는 역할은 여러 가지입니다. 질소는 산소보다 반응성이 낮기 때문에과자가 산화되는 것을 방지해줍니다.산화는 과자가 부패하거나 상하는 과정으로산소가 있으면 지방이 산패되고 식품이 변질될 수 있습니다.봉지 안의 질소는 과자가 부서지는 것을 방지하는완충제 역할을 합니다. 배송 과정 중에 압력에 의해과자가 부서질 수 있는데질소는 이 압력을 분산해줍니다.질소는 과자가 노출될 수 있는 빛이나습기로부터 보호합니다. 빛과 습기도 식품을 변질시킬 수 있는 요소이기 때문에질소를 사용하면 식품의 신선도를 오래 유지할 수 있습니다.질소로 채워진 봉지는 식품의 맛과 질감을 보호하며이는 고객이 최상의 상태로 과자를 맛볼 수 있게 해줍니다.이와 같은 이유로 식품 포장 과정에서질소가스를 이용하는 것은식품의 품질을 유지하고식품 안전을 향상시키는 데 매우 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다.
생물·생명
Q. 겨울잠을 자는 동물 중에서 새 종류도 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.새들은 일반적으로 겨울잠을 자지 않는다는 개념이 일반적입니다. 대신 새들은 겨울철에먹이가 부족할 경우 장거리 이동을 하는 탐구 행동을 보이는데이것을 겨울철 남쪽으로의 이주라고 합니다. 이주를 하는 새들은 온난한 지역에서 먹이를 찾거나 번식하는 활동을 지속합니다. 그러나 매우 드문 사례로캐나다 지역에서 관찰되는 일명 "졸고 있는 뻐꾸기"라고 불리는 흰 목뻐꾸기는 극심한 추위의 순간적인 기간 동안 일시적으로 체온을 낮추는 동면 상태에 들어갈 수 있습니다. 이 상태는 몇 시간에서 하룻밤 정도 지속될 수 있으며 밤샘기간 동안 에너지 소비를줄이는 역할을 합니다. 그리고 어떤 유럽지역의 도요새류는 추운 겨울철에 대사율을 낮추어 에너지를 절약하는 동면과비슷한 상태에 들어가는 것이 발견되기도 하였습니다. 하지만 이것은 완전한 겨울잠과 다른 개념이며 보다 정확히는 일시적 수면 또는 휴면 상태로 분류됩니다. 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
지구과학·천문우주
Q. 소금물이 일반 물보다 물체가 잘 뜨는 이유?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.바다의 물이 담수에 비해더 높은 밀도를 가지는 이유는물에 소금과 같은 미네랄이 용해되어 있기 때문입니다이러한 용해된 미네랄들은 물의 질량을 증가시키지만부피는 거의 증가시키지 않아동일 부피의 바닷물이 담수보다 더 무겁습니다아르키메데스의 원리에 따르면물체가 물에 잠길 때밀려나는 물의 양, 부피에 비례하는양의 상승력을 받게 됩니다밀도가 높은 액체는 같은 양의 물을 밀어내므로상대적으로 더 큰 부력을 제공합니다결과적으로 같은 물체라도 바다처럼 소금물에서는담수에서보다 더 많은 양의 물을 밀어내면서더 큰 부력을 경험하게 되므로더 잘 뜨게 됩니다담수에 비해 바닷물에서 우리 몸이더 잘 뜨는 것도 바로 이와 같은 이유로발생하는 현상입니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
생물·생명
Q. 곤충의 피가 붉은색이 아닌 이유는?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.인간의 피가 붉은 색인 이유는헤모글로빈이 포함되어 있기 때문입니다헤모글로빈은 산소를 운반하는데 중요한 역할을 하며 산소와 결합하면밝은 붉은색을 띠게 됩니다반면에 대부분의 곤충은 헤모글로빈이 아닌헤모신틴이라는 산소 운반자를 사용하거나아예 사용하지 않는 경우가 많습니다헤모신틴은 헤모글로빈보다 산소에 대한친화력이 낮고 색깔도 다릅니다다른 산소 운반 분자를 사용하지 않는곤충은 체액에 산소를 녹여 직접 운반하는데이 때문에 그들의 체액은 무색투명하거나노란색을 띠게 됩니다곤충은 작은 크기와 트라케아라는 통풍구를가지고 있어 체액을 통한 산소 운반 대신직접 조직으로 공기를 보낼 수 있습니다이러한 차이는 생물이 살아가는 환경과생리적 요구에 따라 진화한 결과입니다곤충의 이러한 체액 순환 시스템은그들의 생존과 번식에 적합하게진화해왔습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
생물·생명
Q. 현재 살고 있는 늑대가 개로 진화할 수도 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.개는 인간의 국부적인 선택을 통해늑대로부터 진화했습니다현재 살고 있는 늑대가 자연 상태에서개로 진화할 가능성은 극히 낮습니다진화는 일련의 우연한 유전적 변화와이 변화들이 주어진 환경에서의 생존과번식 성공에 유리하게 작용할 때일어납니다개의 경우, 인간이 개체 선발과 번식을조절하여 인위적으로 진화 과정을빠르게 진행시켰습니다이렇게 선택된 특성들은 오늘날 다양한개의 품종에서 볼 수 있는 특징들을만들어냈습니다반면 자연 상태의 늑대는 생존과환경에 적응하기 위한 자연 선택을받으며 살아가고 있습니다늑대가 개와 같은 생활 방식을 취하게되려면 매우 긴 시간과 지속적인인간과의 교류가 필요할 것입니다 이는 자연 환경에서는 일어날 가능성이매우 낮은 일입니다 답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
생물·생명
Q. 뉴런의 구조에 대해서 설명 부탁드립니다. 가능할까요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.뉴런은 신경계에서 정보를 전달하는 기본 단위입니다주요 구조는 세 가지로 나뉘는데세포체 소마 덴드라이트 축삭이 그것입니다소마는 뉴런의 핵을 포함하고대사 활동의 중심지로 기능합니다덴드라이트는 다양한 방향으로뻗어나가는 가지 모양의 구조로다른 뉴런으로부터의 신호를수신합니다축삭은 세포체에서 발생한 신호를뉴런의 끝 부분 뉴런 말단까지전달하는 긴 섬유입니다뉴런 말단에서는 신경 전달 물질이분비되어 다른 뉴런이나 근육 세포에신호를 전달할 수 있습니다축삭 주변을 둘러싼 물질인마이엘린은 전기적 신호가더 빠르게 전달되도록도와주는 절연체 역할을 합니다뉴런 간의 연결 부위인 시냅스는신호가 한 뉴런에서 다른 뉴런으로전달되는 곳입니다이 복잡한 네트워크를 통해뉴런은 신체의 다른 부분과신호를 주고받으며 신경계 전체의기능을 가능하게 합니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
생물·생명
Q. 기능에 따라서 뉴런을 분류하면?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.뉴런은 기능에 따라 여러 가지로 분류됩니다.감각 뉴런은 외부 또는 내부 환경으로부터의자극을 중추 신경계로 전달합니다.운동 뉴런은 중추 신경계로부터의 신호를근육이나 다른 행동을 유발하는 기관으로 전달합니다.중간 뉴런 또는 상호 연결 뉴런은감각 뉴런과 운동 뉴런 사이에 위치해정보를 통합하고 처리하는 역할을 합니다.이들 뉴런은 신체의 다양한 부분에서복잡한 신경망을 형성하여우리가 세상을 인지하고 반응하게 합니다.또한 호르몬 분비나 내장 기관의활동을 조절하는 자율 신경계의일부로도 작용합니다.이런 뉴런들은 각기 다른 종류의신호를 전달하는 데 특화되어 있으며인체가 환경에 효과적으로 대응할 수 있게도와줍니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다.
물리
Q. 1세대만 운동을 열심히 해도 다음세대에 근육 발달에 유리한 유전자가 나타날 수 있나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.유전학에서는 세대에 걸쳐 유전자가전달되는 과정을 설명하는멘델의 유전 법칙을 따릅니다한 세대의 특정 행동이 다음 세대의유전자에 직접적으로 영향을 끼치는 것은일반적으로 인정되지 않습니다근육 발달과 같은 신체적 특성은주로 유전자에 의해 결정되기때문입니다운동이 유전자에 변화를 일으킨다는생각은 라마르크의 진화 이론과유사한데 이는 현대 생물학에서는주로 받아들여지지 않습니다그러나 최근 연구에서는 행동과 환경이유전자 발현에 영향을 끼치는에피제네틱스 변화를 일으킬 수 있음을보여주고 있습니다이러한 변화는 때때로 다음 세대에전달될 수 있지만 이것이 곧 근육 발달에유리한 유전자를 직접 만들어낸다는증거는 없습니다운동을 통한 근육 발달이 개체에게유전될 수 있도록 하는 실제 유전적 변화는자연 선택과 돌연변이 등의 현상을통해서만 일어날 수 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을부탁드립니다
전기·전자
Q. 양자역학에 대한 기본원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.양자역학은 물질과 에너지의 가장 기본적인 단위에서 일어나는현상을 이해하기 위한 물리학의 한 분야입니다작은 규모에서는 입자들이 일상적인 물리 법칙과는 다른 방식으로행동하며 이를 표준 모델로 설명하기 힘듭니다양자역학의 기본 원칙 중 하나는 특정한 조건에서 물질의 입자가여러 상태에 동시에 존재할 수 있다는 것인데 이를 중첩 상태라고 합니다또 다른 중요한 개념은 관측 행위가 입자의 상태를 결정한다는 것으로이를 관측자 효과라고 합니다이러한 현상은 광자나 전자 같은 미시적 입자에 대한 실험들에서실제로 관찰되고 있습니다인터스텔라에서는 시간 여행과 중력의 이론을 탐구하는 것과 마찬가지로양자역학의 개념 또한 중요한 역할을 합니다영화에서는 시간과 공간을 넘나드는 대규모 중첩 상태와기타 깊은 우주의 미스터리를 탐구하며 양자역학을적용하고 있습니다현실 세계에서 양자역학은 통신 컴퓨팅 의학등 다양한 분야에서중요한 역할을 하고 있으며 특히 양자 컴퓨팅과 암호화는양자역학 기술의 실용화가 진행 중인 영역입니다양자 세계의 법칙은 직관과는 거리가 멀지만 과학기술 발전에핵심적인 기여를 하고 있습니다답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다
생물·생명
Q. 진화란 무엇인가요? 생존에 유리한 존재들만 살아남아 이어진건가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.진화는 생물 집단이 여러 세대를 거치면서 변화를 축적해 집단 전체의 특성을 변화시키고 나아가 새로운 종의 탄생을 형성하는 관찰된 자연 현상을 가리키는 생물학 용어입니다.진화의 주요 원동력은 다음과 같습니다. DNA의 변화로 인해 생물의 형질이 변화합니다.환경에 더 잘 적응한 생물이 더 많이 생존하고 번식하게 되면서 유리한 형질이 집단 내에서 퍼져나갑니다.유성생식을 통해 부모로부터 물려받은 유전자가 새롭게 조합됩니다.고릴라가 근육이 많은 것은 생존에 유리한 특성입니다.육식 동물로부터 자신을 보호하기 위해먹이를 채취하기 위해암컷을 놓고 경쟁하기 위해근육은 이러한 활동에 필요한 힘과 지구력을 제공합니다.고릴라가 태어나서 근육을 사용하지 않으면 근육이 발달하지 않을 수 있습니다. 하지만, 고릴라는 자연적으로 활동적인 동물입니다. 먹이를 찾아다니고, 나무를 타고, 다른 고릴라들과 놀면서 자연스럽게 근육을 사용하게 됩니다. 고릴라는 유전적으로 근육 발달에 유리한 유전자를 가지고 있습니다.고릴라는 태어나서 특별히 노력하지 않아도 생존에 필요한 근육량을 자연스럽게 발달시킬 수 있습니다.결론적으로, 진화는 생물이 환경에 적응하기 위해 변화하는 과정입니다. 고릴라의 근육 발달은 이러한 진화의 결과이며, 생존에 유리한 특성입니다.답변이 마음에 드셨다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다