안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
생물·생명
Q. 감기 바이러스는 몇 도 구간에서 생존하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.일반적으로 우리가 말하는 대표적인 인플루엔자 바 이러스 질환인 감기나 독감은 5°C 이하, 습도 20~30%의 낮은 온도와 건조한 환경에서 가장 활 발하게 움직인다고 합니다. 기온과 습도가 높은 여름 보다 겨울이나 가을에 감기, 독감이 더욱 쉽게 나타 나는 이유도 이 때문이죠.그렇다면 바이러스는 왜 저온, 건조한 환경에서 더 욱활발하게 활동을 할까요?연구에 따르면 온도와 습도는 바이러스 입자의 생존 력과 관련이 있다고 합니다. 고습한 환경에서는 바이 러스가 공기 중의 물(수분)과 결합하여 큰 물방울인 비말을 형성하게 되는데, 이렇게 커진 비말은 무게 가 생겨 바닥으로 떨어져 생존율이 희박해진다고 합니다.하지만 이와 반대로 저습한 환경에서는 비말의 수분 이 증발하여 물방울의 크기가 작아지게 되고, 비말 이 땅으로 떨어지지 않고 공기 중에 떠다니며 오랜 시간 잔류해 바이러스의 생존율이 높아지면서 전염 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 영화에 나오는 블랙홀의 강착원반 모양이 원형이 아닌 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.강착원반(降着圓盤, accretion disk 어크리션 디스크[*], 문화어: 내려앉는원반)[1] 또는 '응축원반'은 중심물체의 주위로 궤도 운동하는 확산 물질에 의해 형성되는 구조이다. 중심 물체는 전형적으로 원시별, 백색 왜성, 중성자별, 또는 블랙홀이다. 원반 내의 불안정성은 각운동량을 재분배하며 디스크 내의 물질을 중앙 물체로 안쪽으로 나선방향으로 움직이게 한다.예를 들어 욕조에 물을 가득 담았다고 하자. 물을 담은 욕조의 배수구를 열면 배수구 주위에 있던 물이 빙글빙글 돌면서 배수구로 빨려들어간다. 이와 마찬가지로 블랙홀에 빨려들어가면서 만들어지는 원반같은 형상을 강착원반 이라고 한다.이 과정에서 나온 중력 에너지는 열로 변환되고 전자기 방사(放射)의 형태로 디스크 표면에서 방출된다. 그 방사의 주파수 영역은 중심 물체에 의존한다. 원시별의 강착원반은 적외선을 방출하며, 중성자별과 블랙홀은 엑스선을 방사한다. 한편 이러한 경우에도 빛들은 압력을 가지고 이를 행사하는 것으로 알려져있다.
지구과학·천문우주
Q. 다양한 형상으로 터지는 불꿏축제에 쓰이는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.폭죽의 경우, 각 금속들이 화약과 함께 연소하면서 산소와 결합하는데, 이 때 금속에 따라서 서로 다른 색깔의 빛을 지닌 불꽃을 내고, 이에 따라 여러 색의 화려한 불꽃이 하늘을 수놓게 되는 것입니다.흑색화약을 왕겨같은 물질에 착화시켜 색화제와 발연제등을 넣고 뭉치를 만들어 폭죽통에 넣고 발사합니다.이때 여러가지 색상을 내는 색화제는 금속원소의 불꽃반응시 나타내는 고유의 색을 이용 한것으로,리튬은 빨간색, 나트륨은 노란색, 칼륨은 보라색등등 을 사용하여 여러가지 색상은 내게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 모든 물체. 행성들이 우주에 어떤 상용 작용을 하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.상호간의 중력 크기에 따라서 뜰어당기고 밀어내기도 합니다. 태앵과 지구와 같이 중력의 크기로 태양까지의 거리만큼 이동되어 태양 주변을 공전하기도 하구요. 목성이나 토성처럼 여러 행성들이나 어름조각들이 띠를 만들어서 핸성 주위를 돌고나 유성처럼 부딪히기도 하고, 블랙홀의 커다란 중력에 의해서 빨려들어가기도 합니다.
물리
Q. 에너지 보존법칙과 질량 보존 법칙은 같이 존재하나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.에너지∙질량 보존 법칙Energy-mass conservation law반응 전후에 전체 질량과 전체 에너지가 보존됨을 의미하는 법칙이다.고전적 질량과 에너지 보존고전 물리에서는 에너지 보존과 질량 보존을 분리하여 다룬다. 독립적으로 격리된 시스템에서는 전체 에너지가 항상 일정하다는 것이 에너지보존법칙이다. 즉, 에너지는 갑자기 생기거나 사라지지 않으며, 항상 보존된다는 의미이다. 대신에 에너지는 다른 형태의 에너지로 변환은 가능하다. 예를 들어 줄어드는 운동 에너지 만큼 열에너지가 생기게 되면 전체 에너지는 일정하게 보존 될 수 있다. 그림 1. 운동에너지와 위치에너지 변환 (출처)그림1에서의 예는 질량 m의 물체가 지상에서 서로 다른 높이에 있을 때 운동에너지와 위치에너지의 변화를 보여주는 그림이다. 물체의 높이가 바뀜에 따라 줄어드는 위치 에너지 만큼 물체의 운동에너지가 증가하여 총 에너지가 보존됨을 알 수 있다.
화학공학
Q. 실험실 약품 뚜껑을 안 뒤집어 놓는 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.우선 약품이 바닥면에 의해서 오염될 수 있는 가능성과 약품이 바닥에 묻을 가능성이 있기에 뚜껑을 위로해서 놓는 것입니다.
생물·생명
Q. 동물이 아닌 식물도 암이 발생하는 경우가 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.예를들어 crown gall (크라운 골)이라 불리는 것이 있습니다.이것은 식물 암으로서 적당한 숙주 식물의 상처에 Agrobacterium tumefaciens라고 하는 균을 접종하면 발생이 됩니다. 이때 플라스미드라고 불리는 유전자 조각이 세균에서 숙주 세포의 유전자로 통합되어 변형이 일어나게 됩니다.충분한 세포들이 암세포로 변형되고 나면 세균을 제거하더라도 암세포는 계속 자라나게 되어 암 덩이가 형성되는 것입니다.
화학
Q. 왜 색깔에 따라서 열을 흡수하거나 반사할 수 있는 것인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.각 색깔은 파장이 다르기 때문에, 색깔이 다른 물체들은 받은 빛 중에서 서로 다른 파장의 빛이 반사됩니다. 이러한 반사율은 물체의 색깔과 밀접하게 연관되어 있습니다. 일반적으로 밝은 색깔의 물체는 빛을 많이 반사하여 빛의 에너지가 덜 흡수되기 때문에 덜 더워지며, 어두운 색깔의 물체는 빛을 많이 흡수하여 빛의 에너지가 많이 흡수되기 때문에 더 더워집니다.검은색은 빛을 흡수하는데 탁월한 색상입니다. 이는 빛의 색상과 관련된 현상인 흡수, 반사, 굴절 등에 기인합니다. 빛은 다양한 파장으로 이루어져 있으며, 각각의 파장은 다른 색으로 인식됩니다. 물체가 어떤 색상으로 보이는지는 해당 물체가 어느 정도의 빛을 반사하느냐에 따라 결정됩니다. 검은색은 모든 파장의 빛을 거의 완전히 흡수하여 반사하지 않습니다. 검은색 물체는 들어오는 빛을 대부분 흡수하고, 거의나 전혀 반사하지 않기 때문에 우리가 볼 때 아주 어두운 것처럼 보입니다. 다른 색깔들은 일부 파장만을 선택적으로 흡수하고 나머지를 반사합니다.
생물·생명
Q. 우리몸의 세포에서 암세포로 변이되는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.암세포(癌細胞, Cancer cell)는 빠르고 불규칙하게 성장하는 세포이다. 인체에서 암세포는 주기적으로 생산되지만, NK세포, 세포독성T세포와 같은 면역세포가 죽이기 때문에 암으로 발전하지 못한다.유방암 세포과거에는 암세포가 인식되지 못하고 파괴되지 못하는 이유는 면역체계가 허약해져서라고 생각했다. 그러나 최근의 연구는 암세포가 인식되지 못하는 원인은, 인식되지 못하게 속이는 분자 때문이라는 것이 밝혀졌다.[1]암세포의 표면에 있는 단백질인 PD-L1, PD-L2가 T세포의 표면에 있는 단백질인 PD-1과 결합하면, T세포는 암세포를 공격하지 못한다. 면역항암제는 T세포의 PD-1 수용체에 달라붙어 암세포의 회피 기능을 억제한다. MSD의 키트루다와 옵디보가 작용하는 원리다.[2]암세포를 공격하는 가장 강력한 림프구 세포는 자연살해세포(NK 세포), 세포독성T세포이다. 이 세포들은 몸속을 돌아다니며 정상 세포와 암세포를 구분해 암세포를 죽이는 역할을 한다.
전기·전자
Q. 전기뱀장어는 발전기관은 어느정도의 볼트를 발생시키며 왜 본인은 감전이 안되는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.몸 후반부의 양 옆구리에 2개씩의 발전기관이 있으며 발전력은 발전하는 어류 중에서 가장 높아 650~850V이다. 몸에 접촉하면 강렬한 충격을 받게 되며 말 등은 감전사하기도 한다. 방전은 반복성이어서 방전을 거듭하는 동안에는 전압이 점점 떨어진다. 진흙바닥의 조용한 물을 좋아하고, 자주 연안의 평야나 늪, 시냇물 등에서도 발견된다. 유어는 무척추 동물을 먹고 성어는 어류나 작은 포유류를 먹는다.전기뱀장어를 잡을 때에서는 강가에서 수면을 몽둥이 등으로 두드려서 놀라게 하여 방전시킨 다음에 그물로 잡는다. 전기뱀장어의 꼬리근육은 몸의 3/4를 차지하게 된다. 꼬리근육은 전기를 생산하는 전기판의 역할을 하여 큰 전기를 발생시키기도 한다. 또한 전기뱀장어는 외부에서 다른 전기 충격이 왔을 시 몸의 지방들이 절연체의 역할을 하여 상대적으로 전기를 덜 받는다.