안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
생물·생명
Q. 복어에 독은 어떤 화학적 성분인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.복어의 장기, 주로 난소 및 간에 많이 함유되어 있는 독소. 식용으로 공급하는 복어에 많이 함유되어 있는데, 청복 등에는 거의 독성이 없다. 피부, 장 등에 독이 있는 것도 있으나 혈액은 거의 무독이다. 독성분은 테트로도톡신(tetrodotoxin)으로 유리염기는 물, 유기용매에는 녹지 않지만 산과 염으로 만들면 수용성이 된다. 수용액은 약산성에서 안정, 알칼리성에서 불안정하다. 치사량은 쥐가 0.6~8.5μg/ kg체중(LD50)이다. 독작용은 세포막의 Na활성화 기구의 저해에 의한 것이고 중독사는 호흡마비 때문이다.
토목공학
Q. 피뢰침은 어떤 과학적 원리로 만들어진건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.프랭클린은 평소 전기에 관한 호기심이 많았어요.그래서 유리 막대를 명주로 문질러 마찰 전기를 일으키는 등 다양한 전기 실험을 했어요. 그러다가 번개의 실체가 전기일 것이라는 확신을 가지게 되었지요.1752년, 프랭클린은 폭풍우가 몰아치는 어느 날 밤에 연줄 끝에 열쇠를 달아 하늘로 날렸어요.전기가 통하는 물체인 열쇠를 이용해 번개가 가진 전기의 성질을 찾아내려는 생각이었지요.잠시 뒤 열쇠에 불꽃이 튀는 것을 발견한 프랭클린은 번개의 정체가 전기라는 것을 알아냈어요.그런데 번개가 치는 날이면 벼락에 맞아 사람이 죽기도 하고, 건물이 무너지기도 했어요. 벼락은 번개가 땅으로 떨어지는 것을 말하지요.프랭클린은 '벼락이 사람 몸이나 건물에 떨어지지 않고 바로 땅속으로 들어가게 하는 방법이 없을까?' 하고 궁리했어요.번개가 치는 날이면 밖으로 나가 벼락이 떨어지는 모습을 관찰하고는 했지요.마침내 프랭클린은 끝이 뾰족하고 높은 곳에 있는 물체에 벼락이 많이 떨어진다는 것을 알아냈어요.
지구과학·천문우주
Q. 지구과학 용어 중에 중력수축이 무엇인지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.별은 성간물질인 티끌과 가스로 이루어진 성운의 중력수축에 의하여 탄생된다. 한편 중력수축에 의한 중력 위치에너지는 운동에너지로 전환되어 또한 열에너지로 전환되어 공간으로 복사되는데 이것이 별의 광도로 나타난다.
생물·생명
Q. 모기를 몰아내는 모기향은 어떤 화학적 성분인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.모기향의 역할과 작용방식모기향은 모기로부터 우리를 보호하기 위해 사용되는 제품으로, 모기를 멀리하거나 기생충으로부터 우리를 보호하는 역할을 합니다. 모기향은 특정한 성분을 포함하고 있으며, 이 성분들은 모기의 행동 및 생리에 영향을 주어 모기로부터 우리를 보호하는 역할을 합니다.모기향의 주요 성분: '피레스프린'피레스프린은 모기향의 주요 성분 중 하나로 알려져 있습니다. 이 성분은 모기의 뇌와 신경계에 영향을 주어 모기의 행동을 조절합니다. 피레스프린은 모기가 사람에게 접근하지 못하도록 하거나 모기가 우리 주변을 피하도록 유도합니다. 또한, 피레스프린은 모기의 생식기관에 직접적인 영향을 주어 모기의 번식을 억제하는 역할을 합니다.
물리
Q. 뜨거운 물이 더 빨리 얼어붙는 이유는 뭐죠?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.일정한 양의 뜨거운 물과 미지근한 물 중 어떤 게 빨리 얼까-언뜻 생각하기에는 뜨거운 물이더 빨리 얼지 못할 것 같지만결론부터 말하자면 질문자분께서 이미 알고계신 것처럼 "뜨거운 물이 빨리 언다."입니다. 이를 제대로 이해하기 위해서는증발대해서 알고잇어야 합니다. 원론적인 이야기지만증발은 액체를 구성하는 분자들이 액체의 표면으로부터떨어져 나와 기체 상태로 변화하는 과정이죠.이와 비슷한 끓음은 액체 내부로부터기화가 일어나서 공기방울이 위로 올라오는 뭐그런거구요 증기압력은 액체의 증발속도와 응축속도가 같은 동적평형상태에서그 증기가 나타내는 압력을 말합니다.분자간 인력이 작은 물질일수록증발하기 쉬우므로 증기압력이 높습니다온도가 높을수록 분자 운동이 활발해지니까증기압력은 증가하구요
지구과학·천문우주
Q. 진주가 생성되는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.원래는 조개의 보호수단원래는 조개 내부에 이물질이 유입될 경우 이를 격리하고자 탄산칼슘(CaCo₃)으로 이물질을 감싸면서 생기는 것입니다. 그래서 진주조개 외에도 나오지만 확률이 낮고 예쁜 모양으로 나오는 것은 거의 찾아보기 어렵다네요. 이런 점을 이용해서 양식으로 키우는데 핵을 잘못 넣는 경우 찌그러진 모양으로 나올 수 있다네요.(찌그러진 것은 갈아서 핵진주를 만드는데 사용한다고 함)● 진주의 생성 원리는?진주는 95% 탄산칼슘과 5%인 단백질 일종인 콘키올린으로 이루어져 있습니다. 앞에서 말했지만 이물질을 감싸면서 층층이 진주층을 만들어 진주가 되는데요. 진주조개는 이런 진주층을 만들기 위해 탄산칼슘 전구체를 조개의 내장 덩어리를 둘어싼 외투막의 상피세포에 탄산칼슘 전구체를 저장해놓고 있다가 이물질이 들어오면 감싸는 것이지요. 이런 진주층은 일반 탄산칼슘보다 100~1000배가량 단단하다고 합니다.
지구과학·천문우주
Q. 만약 외계인이 있다면 어떤 모습일까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.아직 아무도 외계인의 흔적이나 지구 외의 다른 행성의 생명체를 찾은 일이 없습니다. 외계인과 조우 할때 까지는 상상에 맡기는 수 밖에요. 보통 이티나 오즈웰에서 니온 형상이 대부분 입니다.
화학
Q. 중화반응은 실생활에 어떻게 활용되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.중화반응 사례: 실생활에서의 적용중화반응은 우리 일상생활에서도 다양한 형태로 적용됩니다. 가장 대표적인 예로는 소화 과정에서의 역할을 들 수 있습니다. 위에서 생성된 염산이 소화 과정에서 음식물을 분해하는 역할을 합니다. 이 외에도 중화반응은 산성 토양을 중화시키는 데에도 사용될 수 있습니다. 농작물을 키우기 위해서는 적정한 pH 값을 유지하는 것이 중요한데, 염기성 물질을 사용하여 토양의 pH를 조절할 수 있습니다.중화반응 과정에서의 세부 요소 분석중화반응은 다양한 세부 요소를 포함하고 있습니다. 먼저, 산과 염기의 농도는 중화반응의 진행에 큰 영향을 미칩니다. 산과 염기의 농도가 증가할수록 반응 속도가 빨라질 수 있습니다. 또한, 산과 염기의 종류 또한 중화반응에 영향을 줄 수 있습니다. 각각의 산과 염기는 서로 다른 특성을 가지고 있으며, 이에 따라 반응속도와 반응의 성격이 달라질 수 있습니다.실험을 통한 중화반응 이해하기중화반응을 이해하기 위해서는 실험을 통해 실제적인 경험을 해보는 것이 중요합니다. 예를 들어, 클로로편의점에서 판매되는 중화제를 사용하여 산성 용액을 중화시키는 실험을 진행할 수 있습니다. 이를 통해 중화반응에 대한 이해도를 높일 수 있습니다. 또한, 용액의 pH를 측정하고 염기 또는 산을 첨가함으로써 중화반응이 어떻게 변화하는지 관찰할 수도 있습니다.중화반응에 대한 심화 탐구중화반응은 화학 반응의 중요한 부분이며, 심화적인 이해가 필요한 주제입니다. 중화반응은 우리 주변에서 뿐만 아니라 산업 분야에서도 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 약제 개발이나 화학 공정에서 중화반응이 핵심적인 역할을 수행합니다. 이러한 심화 탐구를 통해 중화반응에 대한 이해를 높이고, 보다 효과적인 응용을 할 수 있을 것입니다.
생물·생명
Q. 슈뢰딩거의 고양이는 수식 등에서는 어떻게 표현을 하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.1935년 극적인 사고실험을 제안한다. 상자 안에 고양이를 가두어 두고, 그 옆의 가이거·뮐러계수기 안에 방사능 물질을 넣어 둔다. 이 방사능 물질이 반감기 동안 붕괴할 확률은 반이므로 앞서와 같은 파동함수의 중첩으로 표현할 수 있다. 방사능 물질이 붕괴하면 가이거·뮐러계수기에 검출되고 여기에서 전류가 발생하여, 기계장치가 작동되고, 기계장치가 독이 든 약병을 깨뜨리게 된다. 따라서 고양이는 독에 중독되어 죽게 된다. 방사능 물질의 붕괴는 고양이의 죽음과 직접적으로 연결되므로, 고양이의 파동함수를 함께 다음과 같이 표현할 수도 있다. (여기에서 파동함수를 나란히 써놓은 것은 텐서곱이다). 이 상태는 거시적인 상태와 미시적인 상태가 얽힌 상태이며 슈뢰딩거의 고양이 상태라고도 한다. 측정은 양자적인 계(원자)와 고전적인 측정장치가(가이거·뮐러계수기 또는 고양이)가 상호작용하는 것이므로 이러한 상태가 불가피하다.그렇다면 이 장치를 설정해놓고 반감기가 지난 뒤 방 안을 관찰하면 살아 있는 고양이를 볼 것인가 죽은 고양이를 볼 것인가? 측정하기 전에 거시적인 고양이가 중첩되었다는 것이 가장 이해하기 어렵다.코펜하겐 해석을 받아들이면 측정하기 전까지는 살았다거나 죽었다는 것이 의미가 없다. 비로소 장치를 관측할 때 중첩 상태가 아닌, 반드시 살아 있는 고양이를 보거나 죽은 고양이를 보게 된다. 이는 코펜하겐 해석에서 측정하는 순간 파동함수가 환원된다는 개념의 문제점을 지적한다. 또한 상자를 여는 과정이 측정인지, 아니면 인과관계로 연결된 일련의 과정(원자의 붕괴로부터 독이 든 약병을 깨뜨리게 되는)의 어느 시점에 파동함수가 환원되는 측정인지도 모호하다.
전기·전자
Q. 전기가 통하지 않는 구리는 어떻게 만들었나요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.구리 자체는 전기를 잘 통하게 합니다. 구리표면에 절연 코팅을 해서 절연 구리를 만드는 것입니다.