안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
생물·생명
Q. 바이러스나 세균이 우리 몸에 들어가면 어떻게 몸에 영향을 미치나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.바이러스 복제는 바이러스가 침투한 숙주의 세포안에서 스스로를 복제하는 것이다. 바이러스는 감염을 통해 숙주 세포 안으로 침투하여 스스로의 유전체를 복제한다. 이렇게 복제된 유전체들은 새로운 바이러스 개체가 되어 숙주 세포의 몸 밖으로 나가 새로운 숙주로 향한다. 세상에는 수 많은 다양한 바이러스가 있기 때문에 바이러스 복제의 형식과 과정 역시 매우 다양하다. 바이러스는 유전체의 종류에 따라 RNA 바이러스와 DNA 바이러스로 구분할 수 있는데 대부분의 DNA 바이러스는 숙주의 세포핵과 결합하고 대부분의 RNA 바이러스는 세포질에서 복제된다.바이러스는 침입 이후 여러 단백질들을 활성화시킴으로써 세포에 대한 주도권을 획득한다. 주도권 획득의 일환으로 세포내 방어를 담당하는 단백질에 대한 전사와 번역을 억제하는 일도 일어난다. 이는 종종 세포독성을 띄며 바이러스에 감염된 세포가 사망에 이르는 이유가 된다.[14][15]바이러스가 침입 가능한 세포를 민감하다고(susceptible) 한다. 바이러스 입자가 세포내로 침입한 이후 단백질, 유전체 등 바이러스의 내용물을 풀어낸 뒤, 바이러스 복제를 위한 준비를 마친다.
토목공학
Q. 도마뱀의 손과발 바닥은 어떤 구조로 되어 있길래, 벽에 쉽게 달라 붙어 있을수 있는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.흔히 '게코 도마뱀'이라고들 하지만 도마뱀붙이가 표준어다. 도마뱀 중 한 종류로, 일부 종을 제외하면[2] 대부분의 종이 발바닥에 미세한 섬모 같은 게 달려있어서 이걸로 벽이나 천장에 붙는 게 가능하다. 도마뱀붙이가 벽에 붙을 수 있는 이유는 판데르발스 힘 덕분. 이러한 특징을 응용한 벽에서도 이동이 가능한 로봇도 개발되었다. 다만 최근의 연구에 따르면 도마뱀붙이의 접착력은 판데르발스 힘보다 정전기력이 더 크게 작용한다고 한다도마뱀붙이의 발은 발가락 끝쪽으로 갈수록 요철이 심해지는데, 여기에 섬모가 있으며 이것이 빨판 역할을 한다.영어로 도마뱀붙이를 뜻하는 gecko는 마인어의 의성어인 gekoq에서 유래했다. 도마뱀과 비슷한데, 몸길이는 12cm 내외이다. 배는 암회색이고 검은색의 반점 이 몸통에서 꼬리 끝까지 불규칙하게 있다. 인가 부근에 살며 천장·벽 위에 있는 곤충·거미 등을 잡아먹는다. 그래서 일본에서는 집을 지켜준다는 의미로 야모리(家守 혹은 屋守)라고 한다.
지구과학·천문우주
Q. 거울은 표면이 어떤 구조로 되어 있길래 빛을 반사 할수 있는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.거울이 반사되는 이유는 광선의 거울 표면에서의 반사 현상 때문입니다. 광선이 거울에 닿으면, 거울 표면은 매우 매끄러워서 빛이 이것저것 흩어지지 않고 직진하여 돌아갑니다. 이 때문에 거울은 입사한 빛을 동일한 각도로 반사하게 됩니다.빛은 전자기파의 형태로 전파되며, 특정 파장의 빛은 우리가 눈으로 볼 수 있습니다. 이 빛은 빛이 닿는 물체의 표면에서 일어난 반사로 우리 눈에 도달하여 물체를 보게 됩니다. 거울은 특별한 형태의 표면을 가지고 있어 매우 매끄럽습니다. 때문에 거울 표면에 닿는 빛은 거울의 표면과 수직으로 만나게 되며, 이 때 거울에 반사된 빛은 입사각과 반사각이 서로 같은 각도가 됩니다. 이를 "입사각과 반사각이 같다"라고 합니다.
화학
Q. 비눗물을 묻히면 거울에 습기가 안생긴다고 하는데, 원리가 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.집에서 흔하게 사용하는 일상용품으로 김 서림을 막을 수 방법으로 바로 비누나 샴푸, 주방세 제를 이용한 방지법이 있습니다.아마 화장실 욕실 거울을 닦으면서 한 번씩 해보셨 을 것 같은데요. 활용법은 매우 간단합니다. 우선 따뜻한 물에 비누를 풀거나 주방세제나 샴푸를 5:5 로 물에 섞어줍니다. 그다음 자동차 유리에 발라주 거나 뿌려주고 마른 수건 등으로 닦아주면 되는데 요. 이는 비누, 샴푸, 주방세제 안에 들어있는 계면 활성제가 코팅막을 형성시켜 습기가 생기는 것을 방지해주기 때문입니다.
화학
Q. 최근에 개발되어 나온 생분해 플라스틱은 보통 분해되는데 얼만큼의 시간이 소요되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.PLA는 우리가 가장 쉽게 만나볼 수 있는 생분해 플라스틱입니다. 옥수수와 사탕수수 등의 전분을 발효시켜 만드는데, 뜨거운 음식을 담거나 아기가 입으로 물어도 되는 친환경 플라스틱입니다. 일반적으로 6개월 안에 생분해되는 것으로 알려져 있지만, 수분이 70% 이상, 기온이 섭씨 58도 이상 조건에서만 100% 분해되는 탓에 매립된 토양 환경에 따라 수십년이 걸려도 썩지 않을 수 있습니다.
생물·생명
Q. 고려 왕가는 당시 근친혼으로 왕가를 유지했다고 하던게 그 배경은 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.귀족 혈통을 유지하기 위한 관습이였습니다. 중세시대 유럽 왕족에서도 근친혼이 많았습니다.한국에서는 삼국 시대에 신라의 왕실이나 귀족층에서 골품제도의 유지와 왕권 강화를 위한 동성(同姓) 근친혼이 성행하였다. 태종무열왕 김춘추는 진지왕의 아들인 김용춘과 진평왕의 딸인 천명공주 사이에서 태어났는데, 진지왕이 진평왕의 삼촌이므로 용춘은 천명의 5촌당숙이었다. 진성여왕은 자신의 숙부인 김위홍과 혼인했으며, 김춘추는 김유신의 누이인 문희, 보희와 혼인했는데 문희의 딸인 지소는 삼촌인 김유신에게 시집을 갔고, 김유신의 딸 신광은 고모인 문희의 아들 문무왕에게 시집을 갔다. 헌덕왕은 숙부의 딸과 사촌끼리 결혼하였다. 고려 초에도 왕실의 동성 근친혼이 성행하여 이복남매 간의 결혼까지도 행해졌다.그러나, 고려 중엽부터 유학의 영향으로 근친혈족 간의 혼인이 규제되기 시작해 고려 말에는 왕실 내의 근친혼풍습이 사라졌다. 유교이념을 기초로 건국된 조선 시대에는 성(姓)과 본(本)이 같은 사람 사이의 혼인이 철저하게 금지되었고, 모계혈족도 6촌까지 혼인이 금지되었다.[1]조선시대의 동성동본금혼(同姓同本禁婚) 원칙은 일제강점기에도 조선의 관습법으로 인정되었고, 대한민국에서도 1960년 1월 1일부터 시행된 민법에 이를 규정하였다. 중국에서는 중화민국 민법의 친속편(親屬編)이 시행된 1931년 5월 5일 동성금혼 제도가 폐지되었고, 조선민주주의인민공화국에서는 1948년에 동성동본금혼 제도가 폐지되었는데, 대한민국 민법 제정 당시에도 이에 대해 시대착오적 입법이라는 반론이 있었다.
화학
Q. 플라즈마상태라는게 정확히 어떠한 상태를 말하는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.기체를 초고온으로 가열하면 원자핵과 전자가 분리되면서 양이온과 전자가 거의 같은 양으로 존재하게 되며 전기적으로 중성을 띤다. 이런 상태를 플라즈마라고 한다. 고체, 액체, 기체에 이어 제4의 물질로 불리며, 우주공간 물질의 대부분을 차지한다.
전기·전자
Q. 누전차단기와 과부하차단기 차이가 뭔가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.가정에 설치되어 있는 차단기나, 고용량 멀티탭을 보면'과부하 차단', '누전 차단'이라고 표시되어 있는 것을 보신 적이 있을 것입니다.과부하 차단과 누전 차단은 기능적으로 차이가 있고 작동 원리 또한 다른데,어떤 점이 다르고 어떤 원리로 작동하는 것일까요?가정에 설치되어 있는 차단기나, 고용량 멀티탭을 보면'과부하 차단', '누전 차단'이라고 표시되어 있는 것을 보신 적이 있을 것입니다.과부하 차단과 누전 차단은 기능적으로 차이가 있고작동 원리도 다른데, 어떤 점이 다르고 어떤 원리로 작동하는 것일까요?우선, 과부하 차단이 가능한 차단기의 정식 명칭은 배선용 차단기(MCCB)입니다.누전까지 차단 가능한 차단기의 명칭은 동일하게 누전 차단기(ELB)입니다.배선과 누전 차단기의 설치 목적은 조금 다른데요,배선 차단기의 목적은 회로 보호이며,누전 차단기의 목적은 인체 보호라고 할 수 있습니다.배선 차단기와 누전 차단기의 작동 원리 중 먼저과부하와 과전류를 차단하는 배선 차단기부터 알아보겠습니다.배선 차단기는 합선과 과부하를 차단하는 차단기로,정격을 훨씬 넘는 과전류가 흐르면 자동으로 회로를 차단하는 역할을 합니다.과부하가 과전류로 인해 열이 가해지면 바이메탈이 구부러지면서접점이 분리되어 전원을 차단시키고 차단기가 내려가는 것입니다.누전 차단기는 누전과 합선, 과부하를 차단하는 차단기로전기 화재나 감전 사고를 예방하는 목적을 가지고 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구는 자기장이 있는데 왜 화성은 자기장이 없는건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.현재 화성은 자기장이 거의 없다.처음부터 화성에 자기장이 없었던 것은 아닌것으로 보인다. 그러나 오래전 어떤 이유에서인지 화성의 지질활동이 모두 멎었고 자기장도 거의 사라졌다.이로인해 화성표면을 덮고 있던 바다와 대기도 모두 태양풍에 쓸려나가 사라지게 되었고 지금의 붉고 메마른 사막 행성이 되었다.지금의 현재 기술로는 어떤 기술로도 행성 전체를 감싸는 거대한 인공 자기장을 만들수는 없다.화성의 테라포밍을 실현하려면 화성의 자기장 문제를 해결해야 하는데 그러기 위해서는 왜 지구보다 훨씬 일찍 자기장이 사라졌는지를 먼저 밝혀야 한다.최근 이에 대한 새로운 실마리를 제시하는 논문이 발표됐다. 가장 최근 화성에 착륙한 인사이트 탐사선데이터와 실험실에서 화성내부의 물질을 직접재현해낸 결과를 이용하여 연구하였다.2014년 9월 화성에 도착한 궤도선 메이븐은 화성곁을 돌면서 고도 120~200km 정도의 상층대기에서 미약하지만 1500나노테슬라 정도(지구 자기장의 40분의 1 수준)세기의 자기장이 흐르는 것을 확인하였다.현재화성은 지구처럼 돌아가는 맨틀과 핵이 없기 때문에 강한 자기장을 계속 유지하지 못한다.그러므로 화성에서 발견된 미약한 자기장은 과거에 존재했던 자기장이 사라지고 남은 흔적이다.하나의 행성이 주변에 강한 자기장을 가지려면 내부의 금속 물질이 발전기처럼 빠르게 회전하여야 한다.그리고 안쪽의 뜨거운 물질과 바깥의 차가운 물질이 뒤섞이는 대류가 꾸준히 벌어져야 한다.지구와 같은 암석행성은 내부에 철과 니켈등 금속물질이 높은 온도와 압력으로 녹아 있다.지구는 자전하면서 내부의 맨틀과 핵이 함께 회전하고 이를 통해 강한 자기장을 형성한다.
지구과학·천문우주
Q. 사막은 왜 생기게 된건지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.건조한 사막이 생기는 원인은 지구상에 있어서의 기압의 상태, 그에 수반되는 풍계(風系)의 영향 및 바다와의 거리이다. 중위도에는 고압대가 있는데다가 하강기류가 탁월하여 비가 내리지 않으므로 건조해서 사막을 형성한다. 세계에서 건조기후를 이루는 대지역은 중위도 고압대에 분포하는데 사하라·아라비아·오스트레일리아 중앙부·칼라하리·아타카마 사막 등이 이에 속한다. 한편 바다의 습기를 포함한 대기(大氣)의 영향이 적은 대륙 내부의 사막으로는 중앙아시아·타클라마칸·고비 등의 사막을 들 수 있다.