안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
생물·생명
Q. 유전자 가위를 사용하면 각종 질병을 예방할 수 있다는데, 왜 상용화되진 않나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.유전자 가위의 기본 작동 원리는 특정 표적 위치의 DNA 를 정확하게 절단하는 것에서 시작된다. 이러한 절단 작용으로 DNA 이중 가닥이 절단되면 세포에서는 절단된 DNA를 수선하게 되는데, 이 수선과정에서 다양한 유전적 변이가 도입되게 된다. 이러한 변이는 1개의 염기 혹은 여러 개의 염기의 결실 혹은 삽입의 형태로 도입되고, 이로 인해 단백질로 번역하는 과정에서 틀이동(frameshift)을 유도하여 갑작스런 종결코돈이 생성되어 비정상적인 단백질로 번역되게 된다. DNA 2중 가닥의 수선과정은 크게 서열 상동성 재조합 혹은 비상동성 말단 접합의 방식을 통해 이루어지며, 특히 비상동성 말단 접합의 방식은 별도로 상동성 DNA 조각을 넣어줄 필요가 없고, 수선 과정에서 변이 생성이 높은 것으로 알려져 있다. 특정 표적 위치에 대한 특이성은 ZFNs 과 Talens은 각 단백질의 DNA 인식 부위를 분자생물학적 방법을 통해 제작하여 적합한 도메인들로 구성되도록 제작한다. 반면 크리스퍼 시스템은 DNA 결합 및 핵산분해효소 작용을 모두 가지고 있는 Cas9 단백질은 표적 특이적으로 제작할 필요가 없고, 표적 위치의 약 20개의 염기서열에 상응하는 단일가닥의 가이드 RNA만을 제작하면 된다.전반적으로 유전체교정 기술의 방법적인 부분에 대해 특허 등록이 되어 있는 상태이기 때문에 유전체 교정 기술, 특히 CRISPR-Cas9 시스템을 적용한 교정은 이들 특허에 대한 재산권에서 자유로울 수 없을 것이다. 그럼에도 이 기술의 일반성, 즉 포괄적인 방법적 재산권이라는 측면에서 특허권 범위가 어떤 새로운 품종 혹은 개량된 식물체에 대해 전적으로 권리 침해의 소지가 있지는 않을 것이라는 생각이 지배적이며, 따라서 일정 부분에 대한 권리 보전의 방식은 추후 이 기술을 이용한 생산물에 따라 협의 및 조정의 가능성이 열려 있을 것이라 판단된다. 또한 이 기술을 학술적 연구에 사용하는데 있어서는 아무런 제약이 없다.
물리
Q. 잠수하고 나와서 휘파람 부는 이유?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.해녀들이 물질 후 부는 휘바람 소리는 바로 '숨비소리'입니다.숨비소리란 해녀들이 잠수한 후 물 위로 나와 숨 을 고를 때 내는 소리로 마치 휘파람을 부는것처 럼 들리는 것으로 해녀들의 삶과 문화를 담고 있는 소리입니다.
지구과학·천문우주
Q. 우주에서도 권총을 쏠 수 있나요? 쏠수 있다면 총알 속도는 어느정도 될까요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.총알은 국제 우주 정거장 (1SS) 궤도의 움직임과 우주비행사의 발사에 따라 원을 그리며 움직입니다.다른 움직이는 물체와 관련된 공간에서의 위치는 발사된 발사체의 추가 운명을 결정합니다.따라서 ISS는 초당 약 7600 미터의 속도로 진공 상태로 이동합니다.총알의 총구 속도는 초당 약 120 미터에서 초당 1200미터까지 다양합니다.우리가 알아 낸 것처럼 총의 치사율은 근본적으로 다를 수 있습니다.똑바로 발사하면 ISS의 궤도에 항상 머무르는 더 길어 진 궤도가 생성됩니다. 위 아래 또는 옆으로 쏘면 총알이 결국 궤도를 벗어나 대 기로 떨어질 수 있습니다.이것을 실험적으로 테스트 할 필요가 없습니다.무기의 기술적 특성과 질량, 카트리지와 총알의 질량, 발사 우주 비행사의 움직임 궤적, 이것이 ISS의 움직임과 어떻게 관련되는지에 대한 충 분한 정보가 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 태양의 딱 8분만 빛을 멈춘다면 지구에는 어떤 영향을 미칠까.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.8분정도 암흑 세상이 올 것입니다. 8분동안 태양빛이 멈춘다고 지구 환경에 크게 미치는 영향은 없습니다. 이미 도달해 있는 빛과 복사열이 있기 때문입니다.
화학
Q. 전자레인지나 에어프라이어에 넣으면 위험한 건 어떤게 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전자렌지에 넣으면 안 되는 것들은 전자파를 반사시키고 불꽃을 일으키는 금속, 전자제품들과 환경호르몬이 용출되는 플라스틱류/비닐류 입니다. 에어프라이어에는 열에 취약한 플라스틱/비밀류 입니다.
화학
Q. 열과 온도의 차이는 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.열은 물체 분자나 원자가 움빅이면서 방출되거나 전달되는 요소 입니다. 이런 열의 변화를 측정히는 것이 온도 입니다.
물리
Q. 총알이 발사되는 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.총의 트리거를 당기면 내부의 공이가 총알의 뒷면을 때기게 됩니다. 그럼 총알 내부의 화약이 터지면서 탄두가 나가게 됩니다. 총신 내부에는 나선형으로 보링이 나 있습니다. 총알이 나선형으로 회전하면서 속도가 더 나오게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 사막을 일반 대지로 바꾸는 것이 불가능한가요.?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우선 사막의 기후가 건조한 공간에서 습도가 높은 공간으로 변화해야 합니다. 그렇지 않고 흙만 바꾼다고 해도 다시 건조해 져서 사막이 됩니다.
전기·전자
Q. 사람의 눈이 인식하는 것은 몇만 화소 정도인지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.단순히 하드웨어 관점에서 인간의 눈의 성능만 따져보아도, 인간의 눈에는 밝은 조명에서 색상을 구분할 수 있는 원추세포가 600만 - 700만 개 정도이고, 어두운 조명하에서 약한 빛의 세기를 감지하는 간상세포는 거의 1억 개 정도가 있다. 근데 이게 전부가 아니다. 소프트웨어를 담당하는 인간의 뇌는 눈에서 들어온 정보를 그대로 해석하는 게 아니라, 연속적으로 여러 번 입력을 받아서 하나의 상으로 합성해서 인식을 한다. 정지한 물체를 바라보는 경우, 인간의 뇌는 눈에서 들어온 상을 대략 3 ~ 4 번 정도 입력받아서, 더 섬세한 하나의 상으로 합성하는 능력이 있다고 여겨진다. 예를 들어 밝은 대낮에 정지한 물체를 바라본다면, 원추세포 600만 - 700만 개 이미지 4장 정도를 이용해서 대략 2500만 화소의 칼라 상을 만들어 낸다는 의미. 게다가 인간의 눈은 2개이므로, 2500만 X 2 = 5000만 화소의 해상도라고 볼 수 있다. 당신의 눈이 건강하고 시력이 좋은 편이라면, 당신의 눈은 대략 2023년 현재 판매 중인 소니 알파 A1 풀프레임 센서에 근접한 성능이라고 봐도 된다. 또한 8k 해상도(3300만 화소)를 궁극의 영상 해상도라고 보는 이유가 바로 이러한 인간의 눈의 최대 해상도 때문이다.(16k 영상은 해상도가 너무 높아서 인간의 눈에 무용지물이다.)[4] 이런 식의 계산은 매우 단순화 시킨 부정확한 비교일 뿐이다. 왜냐면 사람의 눈은 일반적인 전자결합소자와 달리 시신경의 밀도가 위치마다 다르기 때문에, 디지털 카메라처럼 정확한 해상도를 따질 수는 없다.
물리
Q. 네오디뮴 자석은 왜 그렇게 강한 자성을 갖는 것인가요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.네오디뮴 자석(-磁石, Neodymium Magnet) 또는 NIB 자석(Neodymium-Iron-Boron Magnet)은 지구상에서 가장 널리 사용되는 희토류 자석이다. 네오디뮴과 철 및 붕소를 2:14:1의 비율로 분말 야금법으로 합금하여 만든다네오디뮴 자석은 지구상에서 현재 사용되는 자석 가운데 가장 강한 자력(25~50MGOe)을 지니고 있으며, 가공성이 양호하고 사마륨-코발트 자석이나 알니코 자석에 비해 가격이 저렴하나, 녹이 잘 슬어 표면을 니켈로 도금하여 사용하며, 온도계수가 낮아 열에 따라 자성이 쉽게 약해지는 것이 단점이다. 2000년대 들어 디스프로슘을 미량 첨가하여 온도계수를 200 °C까지 높인 네오디뮴 자석이 개발되었다.