안녕하세요. 김철승 전문가입니다.
생물·생명
Q. 폐어는 어떻게 공기중에서 숨을 쉬나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.아프리카 폐어는 물 없이 땅 속에서 오랜 시간 생존할수 있는 놀라운 능력을 가진 물고기입니다. 이 독특한 습성은 극한 환경에 대한 뛰어난 적응력을 보여주며 진화 과정에서 형성된 특별한 생리적 특징들과 밀접하게 연관되어 있습니다.건기에는 땅 속에 굴을 파고 숨어 수분 손실을 최소화합니다.몸의 대사 활동을 크게 줄여 에너지 소비를 낮춥니다.소변을 거의 하지 않고 혈액 내 수분을 재활용하여 최대한 효율적으로 수분을 유지합니다.피부와 비늘을 통해 수분 손실을 막는 특수한 구조를 가지고 있습니다.밖에서도 호흡할 수 있도록 특화된 호흡 기관을 가지고 있습니다. 폐어는 아가미뿐만 아니라 특수한 폐를 가지고 있어 물 없이도 공기 중의 산소를 흡수할 수 있습니다.몸 전체에 지방과 물을 저장할 수 있는 특수한 조직을 가지고 있습니다. 건기에는 이러한 저장 조직을 통해 수분 손실을 막고 생존에 필요한 에너지를 얻습니다.건기에는 신체 활동을 최소화하고 대사 활동을 크게 줄여에너지 소비를 낮춥니다. 이는 체내 수분 손실을 최소화하는 중요한 전략입니다.폐어는 체내에 축적되는 독성 물질을 분해하여 건강을 유지하는 특별한 능력을 가지고 있습니다. 건기에는 이 능력이 더욱 중요해지며 폐어가 극한 환경에서 오랫동안 생존할 수 있도록 돕습니다.폐어는 오랜 시간 동안 물이 부족한 환경에 적응하면서 현재의 독특한 습성과 생리적 특징을 발달시켰습니다. 멸종 위기에 처한 종이지만 극한 환경에 대한 놀라운 적응력은 생물 다양성의 중요성을 보여주는 귀중한 사례입니다.폐어는 물 없이 땅 속에서 오랜 시간 생존할 수 있는 놀라운 능력을 가진 물고기입니다. 이는 건기 환경에 대한 뛰어난 적응력을 보여주며 진화 과정에서 형성된 특별한 생리적 특징들과 밀접하게 연관되어 있습니다. 폐어의 독특한 습성과 생리적 특징은 생물 다양성의 중요성을 보여주는 귀중한 사례입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 조개의 껍질은 어떻게 자라나나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.조개는 껍질을 두 겹의 망토(mantle)로 만들어냅니다. 망토는 외투엽(outer mantle)과 내투엽(inner mantle)으로 구성되어 있으며, 각 엽은 특별한 조직을 가지고 있습니다.외투엽은 껍질의 외부 층인 각질층(periostracum)을 분비합니다. 각질층은 주로 단백질로 이루어져 있으며, 조개 껍질을 보호하고 윤기를 유지하는 역할을 합니다.내투엽은 껍질의 내부 층인 조개질층(nacre)과 방해석층(prismatic layer)을 분비합니다. 조개질층은 아름다운 진주 광택을 내는 물질이며, 방해석층은 탄산칼슘으로 이루어져 껍질을 단단하게 만듭니다.조개 껍질은 크게 두 단계로 성장합니다.망토는 조개의 성장에 따라 점점 커지고, 넓어집니다. 망토가 커질수록 더 많은 각질층, 조개질층, 방해석층을 분비하여 껍질을 크게 만들 수 있습니다.망토는 탄산칼슘과 단백질을 분비하여 껍질을 만들어냅니다. 탄산칼슘은 침전 과정을 통해 결정 형태로 쌓여 껍질을 단단하게 만듭니다.조개 껍질의 성장 속도는 조개 종류, 환경, 영양 상태 등에 따라 다릅니다. 일반적으로 따뜻한 물에서 사는 조개는 찬물에서 사는 조개보다 껍질이 더 빠르게 성장합니다. 먹이가 풍부한 환경에서 사는 조개는 먹이가 부족한 환경에서 사는 조개보다 껍질이 더 빠르게 성장합니다.소라껍질의 경우, 다른 조개들과 마찬가지로 망토를 이용하여 껍질을 성장시킵니다. 소라게는 성장에 따라 더 큰 껍질을 필요로 하기 때문에, 새로운 껍질을 만들면서 기존 껍질은 내부에 남겨둡니다. 이 과정을 통해 소라껍질은 특징적인 나선형 모양을 형성하게 됩니다.결론적으로, 조개는 망토를 이용하여 탄산칼슘과 단백질을 분비하고 침전시켜 껍질을 성장시킵니다. 껍질의 성장 속도는 조개 종류, 환경, 영양 상태 등에 따라 다릅니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
물리
Q. 긴장했을 때 손이나 다리가 떨리는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.긴장했을 때 손이나 다리, 목소리가 떨리고 땀이 나는 것은 교감신경계의 활성화 때문입니다. 교감신경계는 우리 몸의 투쟁-도피 반응을 담당하는 신경계입니다.긴장 상황에 놓이면 우리 몸은 위협에 맞서 싸우거나 도망칠 준비를 합니다. 이 과정을 투쟁-도피 반응이라고 합니다. 투쟁-도피 반응이 일어나면 교감신경계가 활성화되고, 다음과 같은 신체적 변화가 일어납니다.심박수가 증가하면 혈액 순환이 빨라지고 근육에 더 많은 산소와 영양분이 공급됩니다.혈압이 상승하면 근육에 더 많은 힘을 공급할 수 있습니다.호흡이 빨라지면 혈액 속 산소 농도가 높아지고 이산화탄소가 더 빠르게 배출됩니다.근육이 긴장되면 위협에 맞서 싸우거나 도망칠 준비가 됩니다.땀 분비가 증가하면 체온을 조절하고 미끄러짐을 방지합니다.소화 기능이 감소하면 에너지를 보존하고 위협에 맞서 싸우거나 도망칠 수 있도록 합니다.교감신경계는 아드레날린과 노르에피네프린이라는 호르몬을 분비합니다. 이 호르몬들은 위의 신체적 변화를 일으키는 역할을 합니다.심박수, 혈압, 호흡 증가, 근육 긴장, 혈당 증가, 땀 분비 증가주의력 집중, 인지 능력 향상, 에너지 대사 증가긴장감을 줄이기 위해서는 교감신경계의 활성화를 낮춰야 합니다. 다음과 같은 방법들이 도움이 될 수 있습니다.심호흡은 교감신경계를 진정시키고 부교감신경계를 활성화하는 데 도움이 됩니다.명상은 스트레스를 감소시키고 마음의 평온을 찾는 데 도움이 됩니다.운동은 스트레스 호르몬을 감소시키고 엔돌핀을 분비하여 기분을 개선하는 데 도움이 됩니다.충분한 수면은 몸과 마음을 재충전하고 스트레스를 줄이는 데 도움이 됩니다.긍정적인 생각은 스트레스를 감소시키고 긍정적인 감정을 유지하는 데 도움이 됩니다.긴장으로 인해 일상생활에 지장이 있거나 심각한 증상이 나타나는 경우 전문의의 도움을 받는 것이 좋습니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
지구과학·천문우주
Q. 다항성 행성은 어떻게 공전하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.태양계는 태양이라는 단일 항성을 중심으로 행성들이 공전하는 체계입니다. 우주에는 여러 개의 별이 서로 중력으로 묶여 공전하는 다항성 시스템이 존재합니다. 다항성 시스템에서 행성은 어떻게 공전할까요?다항성 행성은 실제로 존재합니다. 케플러 우주 망원경은 다수의 다항성 행성을 발견했습니다. Kepler-186f는 태양과 비슷한 두 개의 별을 중심으로 공전하는 최초의 지구 크기 행성으로 Kepler-452b는 태양보다 10% 더 밝고 뜨거운 별을 중심으로 공전하는 지구 크기 행성입니다.다항성 행성의 공전 방식은 다양합니다. 일반적으로 다음과 같은 세 가지 유형으로 분류됩니다.가장 일반적인 유형은 다항성 시스템 중심에 있는 가장 큰 별 주위를 행성이 공전하는 방식입니다. 이 경우 행성의 공전 궤도는 태양계 행성의 궤도와 비슷하게 타원형입니다.두 개의 별이 서로를 중심으로 공전하는 궤도 주위를 행성이공전하는 방식입니다. 이 경우 행성의 공전 궤도는 매우 복잡하며 두 별의 중력 상호 작용에 의해 영향을 받습니다.세 개의 별이 서로를 중심으로 공전하는 궤도 주위를 행성이 공전하는 방식입니다. 이 경우 행성의 공전 궤도는 더욱 복잡하고 예측하기 어렵습니다.다항성 행성은 태양계 행성과 비교했을 때 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.다항성 행성은 여러 개의 별의 중력 영향을 받기 때문에태양계 행성보다 훨씬 더 복잡한 중력 환경에서 살아갑니다.다항성 행성은 뜨거운 별에 가까이 있거나 두 별 사이의 거리가멀어서 극한의 온도와 방사선에 노출될 수 있습니다.다항성 행성은 태양계 행성보다 더 다양한 환경을 가지고 있기 때문에 다양한 형태의 생명체가 존재할 가능성이 높습니다.다항성 행성은 아직까지 연구 초기 단계에 있습니다. 앞으로 더 많은 다항성 행성이 발견되고 연구될수록 다항성 행성의 공전 방식과 특징에 대한 이해가 더욱 높아질 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 인류가 진화 한것이라면 진화과정의 화석이 존재하지많는이유는?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.현생 인류가 바다 생명체로부터 진화했다는 것은 널리 알려진 사실입니다. 하지만, 진화 과정의 단계별 화석이 발견되지 않아 진화론에 대한 의문이 제기되기도 합니다.모든 생명체가 화석으로 남는 것은 아닙니다. 특히, 초기 인류는 수생 생활을 했고, 부드러운 조직으로 이루어져 있었기 때문에 화석으로 남기 어려웠습니다. 또한, 초기 인류가 살았던 환경은 화석 형성에 적합하지 않았을 가능성도 있습니다.초기 인류는 오랜 시간 동안 아프리카의 한 지역에 국한되어 살았습니다. 이 지역은 지질학적으로 활동적인 지역이었기 때문에 과거의 기록이 잘 보존되지 않았을 가능성이 높습니다. 또한, 초기 인류는 유목 생활을 했기 때문에 한 곳에 오랫동안 머물지 않아 화석 기록이 남기 어려웠습니다.초기 인류 화석은 대부분 아프리카의 열대 우림 지역에서 발견됩니다. 이 지역은 접근성이 좋지 않고, 발굴 작업이 어려워 화석 발견이 제한적입니다. 또한, 정치적 불안정과 경제적 어려움으로 인해 발굴 연구가 제대로 진행되지 못하는 경우도 있습니다.화석 기록은 부족하지만, DNA 분석, 유전학, 형태학 등 다양한 분야의 연구를 통해 현생 인류의 진화 과정을 추론할 수 있습니다. 또한, 동물 모델 연구를 통해 인간 진화 과정에 대한 중요한 단서를 얻을 수 있습니다.현생 인류의 진화 과정에 대한 화석 기록은 부족하지만, 다양한 연구를 통해 진화 과정을 추론하고 있습니다. 앞으로 더 많은 화석 발견과 새로운 연구 방법 개발을 통해 인간 진화에 대한 이해를 더욱 높일 수 있을 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
전기·전자
Q. 나노 기술에 대해 알고 싶네요 우리나라도 모 기업의 기술이 띄워 나다는데....
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.대한민국은 나노 기술 분야에서 세계 최고 수준의 기술력을 보유하고 있으며, 특히 나노소재, 나노전자, 나노바이오 분야에서 뛰어난 경쟁력을 갖추고 있습니다.나노 기술은 다양한 분야에 활용되고 있으며, 앞으로 더욱 많은 분야에서 활용될 것으로 전망됩니다. 주요 활용 분야는 다음과 같습니다.반도체: 극초미세 전자 회로 제작디스플레이: 고해상도, 저전력 디스플레이 개발에너지: 태양광 전지 효율 향상, 배터리 성능 개선환경: 오염 물질 제거, 친환경 소재 개발의료: 암 치료, 의료 영상 진단, 바이오 센서 개발소재: 고강도, 내구성, 가벼운 소재 개발기타: 센서, 촉매, 화장품, 의류 등나노 기술은 앞으로 더욱 발전하여 의료, 에너지, 환경 등 다양한 분야에서 혁신을 가져올 것으로 기대됩니다. 대한민국은 나노 기술 분야에서 지속적인 투자와 연구 개발을 통해 세계적인 선두 국가로서의 위치를 더욱 강화해 나갈 것입니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 수소를 내연기관에 사용할 수 없는 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.수소는 실제로 폭발점과 폭발 속도가 매우 빠릅니다. 하지만 이것이 수소를 사용하는 것이 위험하거나 안전하지 않다는 것을 의미하지는 않습니다. 수소의 폭발성을 이해하고 안전하게 다루는 방법을 알면 수소를 안전하고 효율적으로 사용할 수 있습니다.수소는 공기보다 폭발 범위가 넓고 폭발 속도가 빠르기 때문에 위험하다고 생각하는 사람들이 많습니다. 실제로는 다른 연료와 비교했을 때 수소의 위험성이 낮다는 것을 보여주는 많은 연구 결과가 있습니다.수소 폭발은 다음과 같은 요소가 결합될 때 발생합니다.수소 농도: 공기 중 수소 농도가 4%~75% 사이일 때 폭발 가능성이 높아집니다.점화 에너지: 불꽃이나 열, 정전기 등의 점화 에너지가 존재해야 폭발이 발생합니다.밀폐 공간: 밀폐 공간에서는 수소가 쉽게 누적되어 폭발 위험이 높아집니다.수소 안전 사용을 위해 다양한 노력이 이루어지고 있습니다.안전 기술 개발: 수소 누출 감지 시스템, 자동 소화 시스템, 폭발 방지 기술 등이 개발되고 있습니다.규제 및 기준 마련: 수소 생산, 저장, 운송, 사용 등 모든 과정에 대한 안전 규제 및 기준이 마련되고 있습니다.교육 및 홍보: 수소 안전 교육을 통해 수소의 위험성을 이해하고 안전하게 다루는 방법을 알리는 노력이 이루어지고 있습니다.수소는 다른 연료에 비해 다음과 같은 장점을 가지고 있어 안전성을 높일 수 있습니다.수소는 무독성이기 때문에 누출되어도 인체에 해를 끼치지 않습니다.수소는 다른 연료에 비해 가벼워 운송 및 저장이 용이합니다.수소는 공기보다 가벼워 누출되면 빠르게 확산되어 폭발 위험을 낮출 수 있습니다.수소는 폭발성이 있지만, 안전 기술 개발, 규제 및 기준 마련, 교육 및 홍보 등을 통해 안전하게 사용할 수 있습니다. 수소의 장점을 활용하여 안전하고 효율적인 에너지원으로 사용할 수 있도록 노력해야 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
화학
Q. 우성인자와 열성인자로 나뉘는 이유는?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.우성인자와 열성인자는 유전형질 발현에 관여하는 유전자의 형태입니다. 우성인자는 열성인자보다 발현력이 강하여, 두 유전자가 서로 다른 경우 우성인자가 결정한 형질이 나타납니다. 반면, 열성인자는 우성인자에 의해 가려져 나타나지 않지만, 두 유전자가 모두 열성인자일 경우에만 발현됩니다.우성인자: 두 유전자가 서로 다른 경우, 그 형질을 발현하는 유전자입니다.열성인자: 두 유전자가 서로 다른 경우, 그 형질을 발현하지 못하는 유전자입니다.쌍커풀은 우성인자에 의해 결정되는 형질입니다. 만약 한 사람이 쌍커풀 유전자와 단커풀 유전자를 가지고 있다면, 쌍커풀 형질이 나타납니다.곱슬머리는 우성인자에 의해 결정되는 형질입니다. 만약 한 사람이 곱슬머리 유전자와 직모 유전자를 가지고 있다면, 곱슬머리 형질이 나타납니다.유전자형은 개체가 가진 유전자의 조합을 의미하며, 표현형은 그 유전자형이 나타나는 형질을 의미합니다.두 유전자가 같은 경우 호모 접합체, 다른 경우 헤테로 접합체라고 합니다.헤테로 접합체에서 우성인자는 표현형에 나타나지만, 열성인자는 나타나지 않습니다.유전 질환은 대부분 열성인자에 의해 발생합니다. 만약 한 사람이 유전 질환의 열성인자를 가지고 있다면, 건강한 표현형이 나타나지만, 자손에게 유전될 수 있습니다.우성인자와 열성인자는 형질 발현의 다양성을 설명하는 데 중요한 역할을 합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
생물·생명
Q. 조류 중에 지능이 높은 새는?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.일반적으로 새는 머리가 나쁜 사람을 비유하는 데 사용됩니다. 하지만 실제로 일부 조류는 인간 어린아이 수준의 높은 지능을 가진 것으로 알려져 있습니다. 도구 사용, 지형지물 활용, 문제 해결 능력 등 다양한 분야에서 인상적인 능력을 보여주는 새들이 있습니다.1. 뉴 캘리도니아 까마귀: 도구 사용 능력으로 유명한 새입니다. 나뭇가지, 잎, 흙 등을 이용하여 벌레를 잡거나 견과류를 까는 도구를 만듭니다. 또한, 문제 해결 능력도 뛰어나 다양한 방법을 시도하며 목표를 달성합니다.2. 오랑우탄: 침팬지와 함께 인간과 가장 가까운 유전적 관계를 가진 영장류입니다. 도구 사용 능력이 뛰어나 나뭇가지, 돌, 나뭇잎 등을 이용하여 먹이를 얻거나 문제를 해결합니다. 또한, 추상적인 사고 능력과 상징 사용 능력도 가지고 있는 것으로 알려져 있습니다.3. 앵무새: 인간의 말을 따라 하는 능력으로 잘 알려져 있지만, 실제로는 뛰어난 지능을 가진 새입니다. 숫자를 셀 수 있고, 도구를 사용할 수 있으며, 심지어 간단한 문장을 이해하고 사용할 수도 있습니다.4. 참새: 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 참새도 놀라운 기억력을 가지고 있습니다. 먹이를 저장하는 장소를 기억하고, 길을 찾아가는 능력도 뛰어납니다. 또한, 다른 참새들과 협력하여 먹이를 얻거나 위험을 피하기도 합니다.5. 까마귀: 까마귀는 뛰어난 문제 해결 능력을 가지고 있습니다. 도구를 사용하여 먹이를 얻거나, 다른 동물을 속여 먹이를 빼앗기도 합니다. 또한, 인간의 얼굴을 인식하고 기억할 수 있으며, 인간의 행동을 따라 하는 능력도 가지고 있습니다.이 외에도 다양한 새들이 인간 어린아이 수준의 지능을 가진 것으로 알려져 있습니다. 새의 지능은 과거에 생각했던 것보다 훨씬 더 높으며, 앞으로 더 많은 연구를 통해 새의 놀라운 능력들이 밝혀질 것으로 기대됩니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.
물리
Q. 도파민이라는 물질이 신체에서 어떤 역할을 하나요?
안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.주식, 익스트림 스포츠처럼 변동성이 큰 활동은 도파민 분비를 증가시키며 흥분을 유발합니다. 그러나 도파민의 역할은 흥분에 그치지 않습니다.도파민은 긍정적인 결과를 예측하고 학습, 기억, 동기 부여에 중요한 역할을 합니다. 목표를 달성하거나 보상을 받을 때 도파민 분비가 증가하며, 이는 행동 강화와 반복으로 이어집니다.도파민은 주의 집중과 선택적 주의에 중요한 역할을 합니다. 목표에 집중하고 주의를 유지하는 데 도움을 줍니다. 또한, 새로운 정보에 대한 호기심과 탐구심을 유발하여 학습과 성장을 촉진합니다.도파민은 신체 움직임을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다. 파킨슨병 환자는 도파민 부족으로 인해 운동 장애를 겪습니다. 또한, 도파민은 의욕과 끈기를 높여 운동 목표 달성을 돕습니다.도파민은 기분과 감정에도 영향을 미칩니다. 적절한 도파민 수치는 긍정적인 기분, 행복감, 쾌락감을 유지하는 데 도움을 줍니다. 그러나 도파민 불균형은 우울증, 불안, 중독 등의 정신 건강 문제와 관련될 수 있습니다.도파민은 뇌 세포의 성장과 발달을 촉진하고 신경 보호 역할을 합니다. 또한, 기억력 형성과 학습 능력 향상에도 도움을 줍니다.도파민은 숙면과 건강한 식욕 조절에도 영향을 미칩니다. 적절한 도파민 수치는 숙면을 취하고 건강한 식습관 유지에 도움을 줍니다.도파민은 긍정적인 경험을 강화하고 삶의 만족도를 높이는 데 중요한 역할을 합니다. 목표 달성, 인간관계, 성취감 등 긍정적인 경험은 도파민 분비를 증가시켜 삶의 즐거움을 높입니다.과도한 도파민 분비는 중독, 충동 조절 장애, 과도한 위험 감수 등의 문제로 이어질 수 있습니다. 따라서 건강한 삶을 위해서는 도파민 수치를 적절하게 유지하는 것이 중요합니다.도파민은 단순히 흥분을 담당하는 신경전달물질이 아니라, 학습, 기억, 동기 부여, 운동, 정서, 뇌 건강, 잠결과 식욕 등 다양한 기능을 수행하는 중요한 물질입니다. 건강하고 행복한 삶을 위해서는 도파민의 역할을 이해하고 적절하게 관리하는 것이 중요합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.