안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
생물·생명
Q. 척추와 뇌의 상관 관계가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.척추 안에 척수라는 신경이 길게 존재합니다. 척수는 뇌에서 부터 연결되어 있어서 척수와 뇌는 하나의 구조입니다.
토목공학
Q. 인공눈은 어떻게 해서 만드는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.인공눈을 만드는 원리는 아주 간단합니다. 물방울을 공중에 뿌려서 얼리는 것이라 할 수 있습니다.인공눈을 만들 땐 먼저 물방울을 아주 작게 만들어서 높은 압력으로 뿌려주게 되면 공기 중으로 날아간 작은 물방울 들은 영하의 차가운 날씨 때문에 얼음이 되어 떨어지는데, 그것이 바로 인공눈이 되는 것입니다.출처: https://tonadokwon.tistory.com/entry/인공눈과-비의-과학적-원리 [정보 톡톡:티스토리]
지구과학·천문우주
Q. 문득 생각나서 질문드려요 블랙홀이요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우주의 모든 별은 항상 일정하게 유지되는 것이 아니라 시작과 끝이 있다. 지구도 지금부터 약 46억 년 전에 생긴 것으로 추정하고 있으며, 언젠가는 멸망할 것이다. 그것은 태양도 마찬가지다.블랙홀은 우주의 거대한 별이 수명이 다할 때 생긴다. 즉, 거대한 별이 수명이 다했을 때 스스로 만들어 낸 물질들을 모두 뿜어내면서 폭발하기 시작하는 것이다. 별이 폭발한 후에는 질량은 그대로 보존한 채, 크기만 엄청나게 줄어든다. 이때 수축의 정도가 심해지면 빛도 빠져나갈 수 없는 천체가 되며, 엄청난 중력을 가지고 있기 때문에 빛을 포함하여 근처에 있는 모든 물질을 빨아들이게 된다.그런데 모든 별이 블랙홀이 될 수 있는 것이 아니라, 태양 질량의 1.4배 이상의 별만 블랙홀이 될 가능성이 있다. 즉, 이러한 별은 폭발 후 수축 과정에서 원자들이 파괴되고 원자핵끼리만 서로 뭉치는 상태가 나타나는데, 이렇게 생긴 별을 중성자별(펄서)이라고 한다. 만일 이렇게 생긴 중성자별이 태양 질량보다 3배 이상 무겁게 되면 중심에서 중력 붕괴 현상이 일어나서 블랙홀이 된다.블랙홀은 태양질량의 8배이상되는 별이 초신성 폭발을 일으킬때 그 중심부에서 폭발의 반작용으로 바로 생성됨.일반 중성자별이 되면 블랙홀로 바뀌지 않음.혹시 중성자별이 블랙홀이 되려면 주변물질을 흡수해 다시 초신성 폭발을 일으켜야만 함!
전기·전자
Q. 미국이나 일본은 우리나라보다 더 선진국인데 왜? 110v를 사용하는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.처음 인류가 전기를 사용하던 시기에는110V가 가장 대중적인 표준전압이었습니다.그리고 산업이 일찍부터 발달한 미국과 일본은110V를 사용하는 전자제품들과 설비들이셀 수 없이 많이 그리고 빠른 속도로 퍼져나갔죠.게다가 그들은 인구도 상당히 많기 때문에우리나라의 몇 배 이상에 달하는만큼많은 주택과 제품이 110V를 적용했어요.이후 세월이 흐르며 220V가 탄생했지만이미 미국과 일본은 수없이 많은 건물들이110V 규격으로 콘센트가 설치되었으며시중에 판매되는 모든 전자제품들도이와 동일한 전압을 사용하고 있었습니다.그로 인해 이를 220V로 바꾸기 위해선천문학적인 금액 지출이 예상되었죠.우리나라 역시 초기에는 110V를 사용했습니다.하지만 미국 일본에 비해 인구의 수도 적었고보급된 수도 상대적으로 매우 적은 편이었어요.그럼에도 불구하고 무려 30년이란 시간에 걸쳐서천문학적인 비용을 투자해 220V로 바꿀 수가 있었죠.그러나 일본과 미국은 이제와서 바꾸기에는우리나라보다 훨씬 더 많은 시간과 비용이 예상되기에여전히 이전의 전압을 사용하는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 돌고래가 내는 음파와 박쥐가 내는 음파는 같은가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.박쥐와 돌고래는 같은 초음파를 내지만 음역대가 달라서 서로 소통이 어렵습니다. 그리고 돌고래는 2,000hz부터이고, 박쥐는 5만 이상 부터 입니다
화학
Q. 바닷물에는 어떻게 소금이 들어가 있는 것인가요.?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.바닷물에는 소금을 비롯한 여러 가지 물질들이 녹아있습니다. 이 여러 가지 물질들을 염류라고 합니다. 우리가 익히 알고 있는 소금(NaCl) 외에도 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 칼륨(K) 등의 원소가 포함된 물질들도 포함되어 있습니다. 바닷물이 형성된 원리를 이해하면, 소금 외에 다른 물질들이 왜 포함되어있는지도 알 수 있습니다.바닷물 염류의 구성비, 출처 : 비상교육우선 지구에서 물이 어떻게 순환하는지 알아야 합니다. 하늘에서 비나 눈이 내리면 육지에 물이 공급됩니다. 가장 높은 산 꼭대기에서부터 가장 낮은 곳까지 물이 내려옵니다. 산 꼭대기에서 내려오는 물은 계곡을 지나 하천으로 흐르고, 커다란 강줄기에 유입됩니다. 강이 흐르고 흐르면 결국 가장 낮은 바다에 최종적으로 도달합니다. 하지만 바닷물도 가만히 있는 건 아닙니다. 햇빛에 의해 증발되고, 수증기가 하늘로 올라갑니다. 이 수증기들이 한 곳에 모이면 구름을 형성하고, 비나 눈이 되어 내려옵니다. 이 과정을 물의 순환이라고 합니다.물의 순환, 출처 : 물백과사전이렇게 물이 순환하는 과정에서 육지에서 흐르는 물은 침식이라는 자연현상을 발생시킵니다. 침식이란 바위나 돌, 흙이 물에 의해 깎여 나가는 것을 말합니다. 이 과정에서 깎여 나간 물질들은 물이 흘러갈 때 같이 이동합니다. 깎여 나간 암석을 이루는 구성 성분에는 위에서 말한 나트륨(Na), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 칼륨(K) 등이 있습니다. 이러한 성분들이 물과 같이 바다로 이동합니다.한 가지 재밌는 점은 암석을 이루는 대부분의 물질은 산소(O), 규소(Si), 알루미늄(Al), 철(Fe)이 위의 염류보다 많이 존재하는데, 바닷물의 염류를 얘기할 때는 제외된다는 것입니다. 그 이유는 물에 잘 녹지 않기 때문입니다. 물에 소금을 집어넣으면 잘 녹지만 철은 잘 안 녹죠. 나트륨, 마그네슘 같은 물질은 암석에서 쏙쏙 잘 빠져나가게 되고, 결국 바닷물을 구성하는 성분이 됩니다.
생물·생명
Q. 게놈 프로젝트 어느단계까지 진행됐나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.1,000염기쌍 단위로 염기 서열을 읽어나간다면 인간 게놈은 300만 개의 조각을 읽어야 한다.더구나 서로 중복되는 부위를 보고 순서를 결정해야 하므로 실제로는 인간 게놈의 6배 정도에 해당하는 조각을 읽어나가야 한다.따라서 1,800만 개의 조각을 일일이 비교하면서 순서를 잡아야 하는데, 1990년대 초반의 컴퓨터로는 가능하지 않은 연산이었다.다행히 벤터 박사는 NIH를 뛰쳐나가 산탄총 방식으로 작업을 하는 동안 IBM으로부터 최고 성능의 컴퓨터를 지원받을 수 있었다고 한다.연산의 문제뿐이라면 컴퓨터를 개발하여 문제를 풀 수 있었을 것이다.그러나 이보다 더 큰 문제는 게놈 내에 무수히 많이 나타나는 반복 서열의 존재였다.작게는 수십 염기쌍 정도에서 크게는 수백 킬로 염기쌍 정도 되는 크기의 동일 반복 서열이 염색체 여기저기 산재해 있어, 이런 반복 서열 부분을 만나게 되면 이 조각이 염색체 1번에 들어있는 조각인지 아니면 염색체 5번에 들어 있는 조각인지 헷갈리게 된다.결국 전체 게놈의 염기 서열을 정확히 배열하는 것이 불가능할 것이라 예측한 것이다.인간 게놈 국제컨소시엄과 벤터 박사의 셀레라사가 서로 경쟁하다 보니 이 프로젝트는 엄청난 속도로 빠르게 진행되었는데, 우리에겐 좋은 일이었지만 경쟁을 하는 당사자들은 피를 말리는 작업이 되었다.이런 경쟁 상황에서 국제컨소시엄에서는 셀레라사가 인간 유전자에 대해 특허를 걸지 못하도록2) 서열이 결정되는 족족 인터넷에 공개를 해버렸고 그 때문에 갈등이 고조되기도 했다.그러나 결국 두 기관이 손을 잡을 수밖에 없었고 결과적으로 이들 간의 상호 협력을 통해 인간 게놈 프로젝트가 무려 10여 년 앞당겨지게 되었다.돌이켜보면 서로 윈윈하는 전략이 아니었던가 싶다. 서로 간에 미흡했던 정보를 주고받음으로써 완전한 형태의 게놈 서열을 얻어낼 수 있었으니 말이다.
지구과학·천문우주
Q. 소라껍질에 아무것도 없는데 소리가 날까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.소리의 공명현상입니다. 소라껍질 내부에 공기가 들어기면서 공명을 일으키며 소리가 나는 것입니다.
지구과학·천문우주
Q. 산불이 일어나면 왜 지구온난화가 더 심해지나요 과학적인 이유로 알려주세요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.산불이 일어나면 우선 나무들이 불에 타서 없어집니다. 그러면 산소 공급이나 공기 정화가 어렵습니다. 다음은 산불로 인해서 연기가 발생해서 대기 오염을 만들어 냅니다. 그렇게 되면 지구 온난화가 가속화 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 자연적으로 산불이 나는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.물질이 변화해서 원래의 물질과 다른 물질이 생성하는 변화를 화학변화라고 하며, 어떤 물질과 다른 물질이 상호 작용해서 화학 변화하는 현상을 화학반응이라 한다. 또 2종류 이상의 물질에서 새로이 다른 종류의 물질이 생성되는 변화를 화합이라고 하며, 어떤 물질이 어떤 작용에 의해 분열해서 원래의 물질과 다른 2개의 물질이 생성하는 변화를 분해라고 한다.화학변화에는 열의 발생 또는 흡수를 수반하여 이것을 반응열이라고 한다. 이것은 원료 계의 열 에너지와 생성 계의 열 에너지가 같지 않기 때문이며, 열의 발생을 수반하는 반응을 발열 반응, 열의 흡수를 수반하는 반응을 흡열반응이라 하며, 이러한 열 에너지로는 생성열, 연소열, 분해열, 중화열, 용해열, 희석열 등이 있다.