안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
생물·생명
Q. 바퀴벌레는 바퀴모양이 아닌데 왜 바쿠벌레인가?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.곤충강(Insecta) 바퀴목(Blattodea)에 속하는 곤충의 총칭. '바퀴' 또는 '바퀴벌레'라고 부르며 두 단어 모두 표준어다. '강구'[1]라고도 한다. 백악기때 처음 출몰하여[2] 지금까지 살아남은 끈질긴 생명력을 가진 생명체이기도 하다.[3]사마귀와 흰개미를 포함하여 바퀴목으로 분류되었는데, 가장 최근의 곤충계통체계[4]를 보면 사마귀목과 바퀴목(바퀴벌레+흰개미)의 2목 체계로 분류하고 있다. 옛말은 '박회'인데 역해유해(1690년)와 조선 헌종 때 출간된 오주연문장전산고에 나와 있다.[5] 위에서 '강괴'라고 한 것은 사투리 '강구'를 가리킨다. 도구 바퀴(Wheel)의 옛말도 '박회'다.이런저런 이유로 곤충 중에서 연구가 상당히 활발하며, 초파리와 함께 가장 상세한 해부도를 자랑한다.
지구과학·천문우주
Q. 태양열발전은 계절별 차이가 나나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.태양열과 태양광 발전은 다른 것입니다. 태양열 발전의 경우 태양의 열이 높은 곳이 좋겠지요. 흙이나 아스팔트 시멘트면에 태양열이 강한곳이 좋습니다.
지구과학·천문우주
Q. 가을이오는 계절 단풍의 원리가 궁금해요.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.단풍이 지는 원리는 먼저 ‘액포(液胞,vacuole)’에서 찾는다. 식물도 물질대사를 하기에 노폐물이 생긴다. 식물은 사람의 콩팥 같은 배설기가 없어서 세포 속에 액포라는 ‘작은 주머니’에 배설물을 담아뒀다가 갈잎에 넣어 내다버린다. 하여, 낙엽은 일종의 배설이다.여기에 액포 이야기를 조금 더 보탠다. 이 현미경적인 세포소기관은 늙은 세포에서는 세포의 80% 이상을 차지하며, 필요에 따라 번번이 모양을 바꾼다. 모든 식물과 균류(菌類,fungi)에 있으며 일부 원생동물과 세균에도 들었다. 말 그대로 막으로 둘러싸인 터질듯 한 작은 주머니는 물과 함께 안토시아닌(anthocyanin) 색소, 당류, 유기산, 단백질, 효소와 숱한 무기물질이 들었다.세포에 해를 주는 물질도 저장하고, 세포를 팽팽하게 부풀게 하는 팽압(膨壓, turgor pressure)과 pH를 일정하게 유지하며, 세포에 처 들어온 세균을 무찌르니 동물세포는 리소좀(lysosome)에서 독성물질이나 쓰다 버린 것을 분해되는데 식물세포에서는 주로 이것이 담당한다.또 엽록체를 세포 바깥쪽으로 밀어내어 햇빛에 노출하도록 한다. 흔히 액포는 버려진 것이나 저장하는 ‘똥통(桶)’ 정도로 여기기 쉬우나 그렇지 않다.
기계공학
Q. 자율주행시대에 라이더기술이 중요하다던데 라이더기술이 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.라이더’는 매 초마다 수백만 개의 레이저 빔을 발사한 뒤 되돌아오는 시간을 측정해 주변 정보를 정확하게 감지하고 이를 3D 지도로 만드는 기술을 말한다. 마켓리서치 기관 리서치앤마켓닷컴은 글로벌 라이더 시장 규모가 올해 기준 8억2000만 달러 수준이며, 매년 17.2%씩 성장해 2023년에는 18억 달러에 이를 것으로 관측했다. 코트라에 따르면 미국의 라이더 제품 선도기업 ‘벨로다인’은 2016년 중국 ‘바이두’와 미국 ‘포드’로부터 약 1억5000만 달러를 투자 받아 언론의 주목을 받았다. 구글의 자율주행차에 들어가는 라이더를 공급하면서 유명세를 얻었다. 지금은 주요 제품인 ‘VLP-16’을 약 4000달러에 판매하고 있다. 미국 ‘쿼너지’는 현대자동차 ‘제네시스 EQ900’에 라이더를 탑재하면서 국내에 알려졌다. 2016년 삼성벤처투자, GP 캐피탈 등으로부터 약 900만 달러의 투자를 유치했다. 벨로다인 모델보다 레이저 수를 줄여 가격을 낮췄지만 전방 300m까지 1cm 단위로 사물을 인식할 만큼 높은 성능을 자랑한다. 쿼너지는 조만간 라이더를 대당 1000달러에 양산하겠다는 계획을 밝혔다. 하지만 국내 대기업들은 해외 벤처기업들과의 제휴 등을 통해 자율주행에 필요한 플랫폼 정도만을 개발하는데 그치고 있다. 국내 자동차 부품 업체 역시 자율주행차 연구개발을 위한 투자를 제대로 하지 않고 있다는 평가다. 코트라는 “한국은 미국·독일·일본 등에 이은 자동차 강국이지만 라이더 하드웨어 관련 부품 벤처기업은 부족한 실정”이라며 “이는 미국과 일본·EU 등에서 정부 주도로 활발히 라이더 관련 벤처기업들이 시장에 진출할 수 있었던 상황과 대조적”이라고 평가했다. 코트라는 “정부 차원에서 라이더 하드웨어·소프트웨어 개발에 대한 제도적인 지원을 할 필요가 있다”며 “향후 국내 자동차 산업이 해외시장에서 경쟁력을 갖추기 위해서는 라이더 등 자율주행차량과 관련된 다양한 벤처·중소기업을 육성하기 위한 정부의 제도적 지원책이 필요하다”고 강조했다. 이어 “정부 주도의 연구개발 지원을 통해 신규기업들이 활발히 시장에 진입할 수 있도록 하고 기존 기업들도 투자 리스크를 줄일 수 있게 하는 구체적인 방안이 필요하다”며 “이를 통해 자동차 부품기업들도 미래 신사업으로서의 사업 다각화를 위한 자율주행차량 투자를 감행할 수 있도록 해야 한다”고 권고했다.
지구과학·천문우주
Q. 사막에도 홍수가 나는게 가능한 일인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사막은 평소에 비가 많이 내리지 않기 때문에 하천이 발달하지 않았어요. 그러데, 지구 온난화로 인해 세계 곳곳에서 기상 이변이 일어나고 있어요. 사막에도 일년 내내 비가 오지 않다가 한꺼번에 엄청난 양의 비가 쏟아지면 빗물이 넘쳐 홍수가 나는 것이지요.지구 온난화와 이상 기후지구온난화란 지구의 평균 온도가 높아져서 지구가 점점 따뜻해지는 것을 말해요. 석탄이나 석유 등의 화석 연료를 태울 때 나오는 이산화탄소와 가축들이 뿜어 내는 메탄 등을 ‘온실 가스’라고 해요.그런데 온실가스가 대기 중에 쌓여 지구 안에 태양열을 온실처럼 가두기 때문에 지구의 온도가 올라가지요.지구 온난화로 전 세계적으로 기후에 큰 변화가 생겨서 자연재해가 끊이지 않아요. 어떤 곳에서는 가문이 들고, 어떤 곳에서는 홍수로 피해를 입기도 해요.
화학
Q. 전기차는 진짜 친환경차인지 궁금해요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.세계보건기구 국제암연구소(WHO, LARC)는 디 젤엔진 배출가스를 1급 발암물질로 발표했습니 다. 특히 대도시 인구 밀집도가 높아지는 우리나 라의 특성상 자동차로 인한 대기오염은 중요한 문 제입니다.대기오염물질은 발생되는 총량만큼이나 공기 중 으로 확산되는 특징을 가지고 있는데요. 기존의 자동차는 전국을 돌아다니며 대기 오염물질을 배 출합니다. 이 오염물질은 도로가 깔려있는 전국 의 모든 장소에 계속해서 확산되고 있는 셈입니다.그렇지만 전기차는 운행하는 동안 대기오염물질 을 전혀 배출하지 않습니다. 전기의 생산과정에 서 오염물질의 배출이 없다고 말할 수는 없지만, 기존에 비하면 상대적으로 오염물질의 관리가 유리합니다.
생물·생명
Q. 옛날보다 봄과 가을이 짧아지는 느낌이 들어요. 이 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.봄괴 가을이 짧아지는 경우는 기온이 올라가면서 여름 기간이 길어져서 입니다. 기존 여름이 6-8월이였다면 요즘에는 5월~9월까지 입니다.
토목공학
Q. 북한이SLBM에 전술핵탑재능력을 향상시켰다던데 전술핵이 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.전장(戰場)에서 군사목표를 공격하기 위한 목적으로 사용되는 핵무기를 말한다. 운반 수단의 사정이 짧고, 폭발 위력이 작다. 지상 발사의 미사일이나 핵포탄, 핵지뢰 외에 해양 발사의 미사 일이나 핵어뢰, 공중 발사의 미사일이나 핵폭탄도 포함된다. GPS 등 정밀유도를 하는 전술핵은 기존의 100 kt 이상인 전략핵으로도 파괴하지 못하던 견고한 시설을 파괴할 수 있다.미국은 B61-12 핵폭탄을 100억 달러(약 10조7150억 원)의 비용으로 개발해, F-35의 내부무장창에 탑재할 계획이다. F-35는 현재의 F-16 핵전폭기의 임무를 대체하게 된다. 기존의 B61-3/4/7/10 버전이 100 m의 CEP를 갖는데 비해, B61-12는 30 m의 CEP로 향상될 것이다. B61-12 스마트 수소폭탄의 폭발력은 최대 TNT 50 kt이지만, 벙커버스터 능력으로 지하를 관통해 들어가 폭발할 경우, 지상시설들에 대해, 750 kt에서 1.25 Mt의 수소폭탄이 지상에서 폭발한 효과를 낸다. 반면에 지상작전중인 아군에 대한 방사능 피해는 최대한 줄일 수 있다.
생물·생명
Q. 미라가 보존될 수 있는 과학적 요인은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사후처리를 통해 부패하지 않도록 보존된 시신을 지칭한다. 체내의 수분이 어느 정도 빠져나가면, 시신은 더 이상 부패가 진행되지 않는다. 인간의 시신뿐 아니라 이집트의 고양이 미라처럼 다른 동물의 시체도 포함되지만, 식물은 죽은 후 부패하지 않고 건조되어도 미라라고 칭하지 않는다. 엄밀히 따지면 건어물(...) 역시 미라의 일종이라고 볼 수 있다. 화석과는 전혀 다르니 유의할 것.아무래도 시신이다 보니 많은 일반인들이 미라에 관해 접하는 것을 꺼리지만, 미라를 통해 고대인들의 생활을 직접 분석하고 그 시절의 영양 상태나 문화, 의복, 역사적 등을 그대로 확인할 수 있기 때문에, 오래된, 그리고 잘 보존된 미라일수록 학술적 가치가 매우 크다.한국에서는 미라에 관해 다큐멘터리 원더풀 사이언스(해당 회차 링크)에서 심도있게 다루었었다. '미라' 하면 붕대를 감은 이집트 미라의 막연한 이미지밖에 없던 한국에서 큰 희소식.2. 종류[편집]2.1. 인공 미라[편집]의도적으로 미라로 만들기 위해 인위적 시신 건조 또는 냉동, 방부제 등을 이용해 부패가 일어나지 않도록 처리된 미라. 일반인들이 미라라고 하면 가장 먼저 떠올리는 고대 이집트의 미라가 대표적이다.고대 이집트에서는 죽은 자는 언젠가는 부활한다고 믿었기 때문에 그때를 대비해서 시신을 온전히 보존하기 위해 시신의 심장을 제외한 내장을 제거한 후 미라를 만들었다고 한다[1]. 이런 인공 미라 제작은 고대 아메리카 대륙에서도 행해졌지만 이집트보다 기술력이 떨어졌기에 이쪽은 발견되는 대부분의 미라가 백골을 겨우 면하는 수준이다.고고학적인 가치는 매우 높으나 인공 미라는 제작 과정에서 일반적으로 내장을 대부분 제거하기 때문에 자연 미라들과 달리 연구하여 얻을 수 있는 생물학적인 정보는 상대적으로 적은 편이다. 물론 상대적으로 그렇다는 것이고 남아있는 조직을 통해서도 얼마든지 연구를 할 수 있다. 대표적으로 하트셉수트의 것으로 추정되는 미라의 마모된 치아 조직을 통해 고대 이집트인의 식생활을 유추해낸 사례가 있다. 그리고 인공 미라를 만들 기술력을 가진 문명이면 대신에 다른 방식으로 기록이 남겨진 경우가 많다.
화학
Q. 신장에 소변이 모이는 과정은?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.신장은 길이는 약 10cm, 넓이 약 5cm, 두께 약 3cm, 무게는 약 150g 정도의 강낭콩 모양으로 후복막에 위치하고 있습니다. 신장 내부에는 약 100만개 이상의 네프론이 밀집해있습니다. 네프론은 사구체와 세뇨관으로 구성되어 있습니다. 사구체는 작은 모세혈관이 뭉쳐있는 것을 말하며, 노폐물을 걸러주는 역할을 합니다. 사구체에서 걸러진 수분과 노폐물은 세뇨관을 통과하게 되는데, 세뇨관을 통과하면서 필요한 성분은 다시 몸 속으로 재흡수되고, 나머지는 농축되어 최종적인 소변이 만들어집니다. 신장은 하루에 약 150L의 혈액을 네프론에서 여과하여 이중 99%의 여과액은 신세뇨관에서 재흡수되고 나머지 1.5L의 농축된 소변을 배출합니다.