안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. (지구과학) 지도 경도 어떻게 읽나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지표상의 특정 지점의 위치나 장소를 나타내기 위한 좌표계 중에 가장 보편적인 것이 경위도 좌표(지리 좌표 체계)이다. 경도(λ 또는 L)는 영국의 그리니치 천문대를 지나는 본초 자오선(00°00′00″)을 기준으로 지구를 동서 방향으로 180°씩 돌아가면서 좌표가 설정되어 있다. 즉 경선은 지구의 중심과 적도상의 한 점을 연결한 선과 본초 자오선 사이의 각으로 표시된다.경도는 본초 자오선을 중심으로 동쪽과 서쪽으로 각각 180°의 각을 가지고 있다. 예를 들어 북위 40°서경 30°지점은, 적도에서 북쪽으로 40°의 각을 이루고 있고 그리니치 자오선에서 서쪽으로 30°의 각을 이루고 있는 지역이다.우리나라는 동경 127°부근에 위치한다. 지구의나 지도에는 경도상의 위치를 표시하기 위해 극과 극을 연결하는 경선이 표시되는데 경도 1°의 거리는 적도에서는 약 111.32km이지만 극에서는 0이다.
지구과학·천문우주
Q. 보이저 같은 탐사위성을 또 날리수 있을까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.태양계 밖에서 사람이 살 수 있는 행성을 찾기 위해 세계 최초로 제작된 외부 행성 탐사 위성. 유럽우주국(ESA)이 12년 동안 추진해 온 외부 행성 탐색 계획의 첫 결실로, 2006년 12월 27일 카자흐스탄 바이코누르의 우주기지에서 발사되었다.무게는 65kg으로 30cm 지름의 우주 망원경과 CCD(전하결합소자) 카메라 2대를 장착하고 생명체 존재의 최소 조건 가운데 하나인 암석 성분의 행성들을 탐색할 계획이다. 앞으로 2년 동안 약 12만 개의 별을 관찰해 미세한 빛의 밝기 변화를 감지하는 방식으로 외부 태양계와 이들이 이끄는 행성군을 발견하고 행성의 진동을 관측해 내부 구조를 밝혀내는 임무를 수행한다.이번 프로젝트에는 총 1억 7,000만 유로가 들어갔는데, 프랑스 국립우주연구센터(CNES)의 주도(75% 비용 부담)로 유럽우주국(ESA), 브라질, 독일, 오스트리아, 벨기에 등이 참여했다. 과학자들은 행성들이 대부분 가스가 주성분인 '뜨거운 목성'일 것으로 추측하지만 일부는 지구보다 몇 배 정도 크거나 비슷한 암석 성분일 것으로 기대하고 있다. 2008년 미국에서 더 나은 기능을 가진 케플러(Kepler) 위성이 제작되면 임무를 물려주게 된다.
생물·생명
Q. 현재도 유전자 가위 기술로 원하는대로의 특성을 가진 동물을 만들 수 있는 기술력은 되나여?
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.유전자 가위의 적용 및 발전 가능성유전자 가위는 유전자 편집 혹은 유전체 교정에 가장 핵심적인 역할을 담당한다. 유전자 가위의 정확성과 효율성 측면에서 제3세대 유전자 가위인 크리스퍼 시스템은 현재까지의 유전자 가위 중 가장 정확성 및 효율성이 향상된 도구로서, 식물, 동물, 인간 등 모든 생물체에 대한 유전자 편집 및 조절 작용에 획기적으로 이용 가능하다. 명확한 녹아웃을 만들어 기능 상실을 유도하거나 새로운 유전자의 기능을 확인하는 연구 뿐 아니라 이를 응용한 유전자 발현 조절, RNA 편집, DNA 메틸레이션 조절 등 무궁무진한 확장성을 가지고 있다.
물리
Q. 놀이동산에 회전목마의 과학적 원리는?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.회전목마에는 원심력과 구심력이 작용합니다. 회전목마를 돌리기 시작하면 밖으로 나가려고 하는 원심력과 안으로 들어오도록 하는 구심력이 상호 작용하게 됩니다.
지구과학·천문우주
Q. 중력이 없는 우주에서 저글링을 하면 공은 어떻게 될까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.처음 힘이 받는 방향으로 날아가 버립니다. 공기, 중력이 없는 진공상태와 같기 때문에 어디까지 날아갈 지는 미지수이며, 먼지나 별에, 운석에 부딪힐때까지 날아가 버립니다
생물·생명
Q. 생명체마다 수명이 다른 이유는 무엇일까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.생명체의 구조, 유전적 요인, 생활 습성, 생명체의 크기, 살아가는 환경이 다릅니다. 그렇다보니 자신들 만의 생체리듬과 생사 주기를 가지게 되었습니다.
생물·생명
Q. 이끼에 대해 장단점을 적어주실 수 있나요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.이끼는 나뭇잎과 같은 이물질을 거르는 큐티클층이 없기에 같은 면적의 나무보다 많은 미세먼지를 정화한다. 약간의 물만 있으면 무섭게 번성하기 때문에 화성 같은 행성의 테라포밍에서 가장 적절한 식물로 평가받기도 하고, 산불이 쓸고 지나간 곳에 인위적으로 이끼를 뿌려서 토양의 생태를 빠르게 재생시키는 데 쓰기도 하며, 이끼를 이용한 이끼 아트를 만들 수 있기도 하다. 인간이 소화 가능한 영양소를 가지고 있기 때문에 대체 식량으로도 연구한다. 이를 살려 메트로 유니버스에서는 식용으로도 쓴다. 2020 우주의 원더키디 애니메이션에도 이끼로 만든 음식이 나왔다. 지의류처럼 환경오염, 특히 대기오염의 지표생물로도 유용한데, 이끼는 큐티클층이 없는 만큼 이산화황에 민감하게 반응하기 때문이다.영국 정부는 1980년대 목재 생산을 이유로 북부 습지에 나무를 심었다가 고생을 자초했다. 이곳 습지와 여기서 자생하는 이끼가 이산화탄소 4억 톤가량을 흡수하는 역할을 한다고 추정하는데, 나무를 심느라 습지와 이끼를 훼손했기 때문이다. 이후 탄소 저감정책이 대세가 됨에 따라 결과적으로 삽질을 한 셈이 되었다. 이곳 생태계의 4% 수준의 식물 질량만으로 스코틀랜드의 모든 가정과 산업시설에서 배출하는 탄소 배출량을 흡수 가능하고 습지 전체는 미국 숲 전체가 고정시킨 이산화탄소량과 맞먹는다. 결국 1997년부터 습지를 되살리기 위해 나무를 도로 베어내고 재습지화 사업을 진행 중이다.이끼에는 여과박테리아라는 미생물이 살고 있다고 한다. 이 박테리아는 바닥재나 어항 벽 등 에 붙어 살고 있다고 하는데요. 이끼를 긁고 환수 하는 과정에서 제거되어 여과력이 떨어지는 경우 도 있다고 하니 이점도 주의해서 적당히 긁어내 는, 즉 시간을 어느 정도 두고 스크래퍼 질을 해야 할 것 같아요. 제 경험칙으로는 환수 직전에 긁어 주고 평상시에는 자제하고 하는 방식....
생물·생명
Q. 해양생물 미세플라스틱위험 해결방법이 있는지요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.플라스틱을 대체할 다른 무엇이 필요합니다. 요즘애는 곡물을 이용해서 생분해 플라스틱을 만들고 있으며. 환경에 무해한 다른 대체품이 필요합니다.
지구과학·천문우주
Q. 평소궁금했던건데 밤하늘의 별은 반짝반짝거리며 왜 노란색으로 보일까요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.별의 색깔은 표면온도에 따라 달라진다. 표면온도가 높을수록 파란색을 띠고, 표면온도가 낮을수록 붉은색을 띤다.별의 스펙트럼형① 별은 표면온도에 따라 스펙트럼의 모습이 달라진다.→ 별의 스펙트럼을 측정하면 표면온도를 정확히 알 수 있다.② 별의 스펙트럼형(분광형1)): 스펙트럼의 특징에 따라 O, B, A, F, G, K, M의 7가지 형태로 분류된다.→ 스펙트럼형이 O형으로 갈수록 별의 표면온도가 높고, M형으로 갈수록 별의 표면온도가 낮다.
기계공학
Q. 평소계산할때사용하는 바코드원리가궁금해요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.바코드란 컴퓨터가 판독할 수 있도록 만들어진 막대 모양의 검고 흰 줄무늬 기호를 뜻합니다. 주로 상품의 포장지에 쓰여 상품을 관리하고 인식하는 데에 이용됩니다. 1948년 미국 드렉셀 대학교에 다니던 버나드 실버가 처음 고안하여, 이듬해 그의 친구 조셉 우드랜드와 함께 완성하였습니다. 물건에 대한 정보를 컴퓨터에 미리 입력하여 물건을 쉽게 구분하기 위해 만들어진 것으로, 흰색 바탕에 검은색으로 나타내며, 막대들의 넓이와 수, 번호에 따라 상품을 구분합니다. 이러한 바코드에는 나라명, 회사 이름, 사품 이름, 가격 등의 정보가 들어갑니다. 최근에는 상품 인식뿐만 아니라 도서 관리, 택배, 출퇴근 카드 등에도 사용되고 있습니다.바코드는 '2진법'을 활용하여 코드를 인식합니다. 흰색 막대는 0, 검은색 막대는 1을 뜻하고, 이 막대의 굵기에 따라 여러 숫자로 나타냅니다. 예를 들어, 0.3mm 흰색 막대 1개를 0이라고 한다면 0.6mm 흰색 막대는 00으로, 0.3mm 검은색 막대 1개를 1이라고 한다면, 0.6mm 검은색 막대는 11로 인식하는 것입니다. 이러한 방식으로 만들어진 제품의 바코드는 광학 스캐너를 통해 인식하는데 검은색은 적은 양의 빛을 반사하고, 흰색은 많은 양의 빛을 반사하는 원리를 통해 컴퓨터에서 0인지 1인지 숫자를 해석 및 전송함으로써 최종적으로 어떠한 제품인지 파악하는 것입니다.