안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 지구의 대기층별 특징은 어떻게 되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.지구의 대기권은 지표면으로부터 대류원에서부터 약 1000km인 열권의 높이까지 분포하며, 태양의 복사에너지를 흡수하는 동시에 지구 복사에너지를 일부는 방출하고 일부는 도로 흡수한다. 여기서 지구 복사에너지를 흡수하는 게 바로 잘 알려진 온실효과인데, 이것이 없었다면 지구 지표면의 평균 온도는 지금과 같은 14~15도 정도가 아니라 흑체복사를 통한 계산결과 영하 18도 정도였을 것이다.[4] 그나마도 평균이 그렇다는 것이지, 실제로는 낮에는 백 도를 넘어가고 밤에는 영하 백수십 도로 떨어졌을 것이다.지구에서는 지표면의 생명체를 보호하는 일종의 보호막 역할을 한다. 지구의 기온을 적절히 유지하고 수많은 생물들의 광합성에 필요한 이산화탄소를 제공한다. 지구는 탄소 기반 생명체에게 필수적인 산소가 대기층의 구성성분 중 21%를 차지하는 데다[5] 유성과 같은 우주의 위험 요소들이 이 대기권 진입 과정에서 한 줌의 재로 화해버리는 덕분에 무사히 생명체를 잉태하고 길러내는 행성이 될 수 있었다. 따라서 들으면 지구의 각 요소들의 상호작용이 어떻게 다양한 자연 현상을 일으키고 생명 활동에 적합한 환경 유지 기여하는 지를 이해하는데 도움이 될 것이다.사실 처음부터 대기권에 산소가 있었던 것은 아니고, 원시 지구에는 이산화 탄소, 질소, 수증기 등이 가득했었던 것으로 추정된다. 지구 진화 과정에서 바다의 형성과 함께 다량의 이산화 탄소가 녹아들어가 수증기와 이산화 탄소의 비율은 감소하였고, 산소를 배출하는 생명체의 출현, 번식으로 인해 산소가 급증하기 시작, 최대 30%까지 찍을 만큼 많아졌다가(석탄기), 페름기 대멸종의 시기에 극단적으로 줄었다가 다시 조금 회복(백악기에서 K-T 멸종직전까지), 현재의 21%로 다시 줄어들었다.
생물·생명
Q. 오리는 수컷, 암컷간의 교미 없이 어떻게 알을 낳을 수 있나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.무정란은 수컷과 교미를 하지 않고 낳은 계란을 말하며 시중에서 판매되는 대부분의 계란으로 암탉의 체내에서 난자와 정자의 접합에 의한 수정이 이루어지지 않은 채 산란된 알을 말합니다. 이런 이유로 무정란은 부화가 되지 않습니다.
생물·생명
Q. 바이러스 치료제의 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.바이러스가 증식하는 메커니즘을 억제하여 바이러스가 증식하지 못하도록 하는 것이 항바이러스제의 원리입니다. 이런 항바이러스제를 개발하기 위해서는 바이러스가 증식하는 메커니즘을 밝히고, 이를 억제하면서 숙주에게는 피해를 주지 않는 물질을 찾아야 합니다.
생물·생명
Q. 사막에 낙타이외에는 동물이 살 수 없나요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사막에는 사막여우, 전갈, 도마뱀, 일만 뱀 들쥐, 미어켓 등 다양한 동물들이 살고 있습니다. 건조해서 물이 없지만 낮과 밤의 온도차로 이슬이 생겨서 이를 먹고 살아가는 경우가 많습니다.
생물·생명
Q. 세포 종류에 따른 염색체 개수 질문드립니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사람의 염색체가 46개라는 사실은 누구나 잘 알고있는 사실이다. 개(dog) 78개, 닭(chicken) 78개, 소(cow) 60개, 말(horse) 64개, 코끼리(elephant), 56개, 양(sheep) 54개, 고양이(cat) 38개, 집쥐나 마우스(mouse) 40개, 토끼(Rabbit)는 44개이다. 그리고 사람과 매우 닮은 침팬지, 고릴라, 우랑우탄은 모두 48개이다. 사람의 염색체 46개는 이들 유인원(anthropoid)에서 12번과 13번 2개의 염색체가 융합하여 사람의 2번 염색체가 됨으로써 염색체 수에서 차이가 나타난 것으로 추정한다. 사람과 침팬지(Chimpanzee) 염색체는 13개, 고릴라(Gorilla)는 9개, 우랑우탄(Oranutan)은 8개의 염색체가 완전히 동일하다. 나머지 염색체에서는 거의 같은 염색 양상이 발견되지만 그 분포가 약간씩 다르게 나타난다. 원숭이의 12,16,X,Y 염색체와 사람의 1,8,X,Y 염색체가 비슷한 구조를 갖는다. 그러나 두 염색체를 비교해 보면 많은 전좌(translocation)가 일어나 있음을 알 수 있다. 원숭이 5번 염색체는 사람의 1번과 13번 염색체의 일부로 되어 있으며, 원숭이의 9번 염색체는 사람의 13,1,4,10번 염색체의 일부로 되어 있다.
생물·생명
Q. 식물세포의 세포분열 과정 질문드립니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.세포분열은 모세포(parent cell)가 두개 또는 그 이상의 딸세포로 나뉘는 과정으로 세포주기(cell cycle)의 한 부분이다. 유성생식(sexual reproduction)을 하는 진핵생물은 두 종류의 세포분열을 하며, 모세포와 동일한 세포를 만드는 체세포분열(mitosis)과 모세포에 비해 염색체 수가 반으로 줄어든 생식세포인 배우자(gamete) 세포를 만드는 감수분열(meiosis)이 그것이다. 감수분열은 두 번의 분열을 거쳐 일차적으로 4개의 반수체(haploid) 세포를 만드는데, 첫번째 분열에서 상동염색체(homologous chromosome)를 나누고 두 번째 분열에서는 염색분체(chromatid)를 나누어 갖는다. 식물의 생식세포는 2번의 분열 이후 (1) 세번의 체세포분열을 거쳐 각각 8개의 반수체 세포를 만들거나(암 배우체), (2) 두 번의 비균등 체세포분열을 거쳐 3개의 반수체 세포(수 배우체 꽃가루)를 만든다. 중요한 점은 체세포분열에 의하여 세포 수를 증가시키면서 생장을 지속하고, 감수분열에 의하여 만들어진 반수체 암수배우체의 수정으로 수많은 조합의 새로운 접합자(zygote)를 만드는 것이다
화학
Q. 제가 얼굴균형이 안맞는거같아서 반전거울을 사용해볼까생각하는대 일반 거울은 반전아닌가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.사람은 오른손잡이 또는 왼손잡이라한쪽 근육을 더 많이 쓰기에 당연히 체형이나 얼굴이 비대칭이 될 수 밖에 없다고 해요 그럼에도 면접, 메이크업 시 또는 사진에서 나오는 얼굴이 거울에서 보이는 내 얼굴과 달라 신경이 쓰이지요.교정을 하려면, 가장 첫번째로 내 모습을 알아야죠.내가 거울을 통해서 반사되는 얼굴과 남이 그대로 보는 얼굴은 좌우가 다릅니다.고민 끝에 남이 보는 내 얼굴을 볼 수 있다는 반전거울, 무반전거울을 구입해봤습니다.일반 거울과 달리 좌우반전이 되게 보여져 '좌우반전거울'또는 남이 보는 내 얼굴과 반전되지 않고 보여져 무반전거울'로도 불리더라구요.
지구과학·천문우주
Q. 쓰나미가 발생되는 원인이 무엇이죠
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.쓰나미는 주로 지진에 의해서 생기는 해일로써 지진해일이라고도 한다. 쓰나미는 그 모양과 규모가 엄청나고 파괴적인 장주기 천해파의 일종이다. 지진에 의해 지질해일이 발생하는 것은 수백 년 전부터 알려져 왔으나, 모든 해저지진이 쓰나미를 일으키지는 않는다. 쓰나미의 효과는 진원에서 상당히 먼 거리에서도 느낄 수 있으며, 때때로 파고가 6 m 이상 되는 파에 의해 생기는 물적 손실과 인명의 피해는 막대하다. 예를 들면 2011년 3월 11일 14시 46분(05: 46 UTC)에 일본 산리쿠 연안 태평양 앞바다에서 일어난 해저 거대지진인 동일본대지진에 의한 쓰나미는 15,894명이 사망하였고, 2,562명이 실종되었다
지구과학·천문우주
Q. 푄현상이 무엇인지 쉽게 설명해주세요.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.푄 현상(독일어: Föhn)은 바람이 산 또는 산맥의 오름과 내림 방향으로 불 때, 바람이 산등성을 타고 올라갔다가(풍상측) 산을 넘어 산 내림 방향으로 타고 내려오면서(풍하측) 따뜻하고 건조한 바람에 의해 풍하측 지역에 기온이 오르는 현상을 말한다. 이 현상에서의 바람을 푄 바람이라고 부른다.푄 현상은 원래 알프스 산 중, 푄이라는 산에서 부는 국지풍에서 비롯된 것이며 바람이 알프스를 넘어 내려올 때 부는 따뜻하고 건조한 바람을 말한다. 세계 각지에 이러한 국지적 바람이 다양한 이름으로 불린다. 대표적으로 북아메리카의 로키 산맥을 넘어 부는 치누크 바람(Chinook wind) 등도 같은 구조의 바람이다. 우리나라에선, 태백산맥에 대하여 부는 높새바람이 대표적인 푄 바람이다.고온 건조한 푄 바람은 농업, 생태계, 기후시스템에 영향을 끼친다. 눈사태 위험을 증가시키고, 빙하를 더 녹이고, 빙붕을 더 붕괴시킬 수 있다. 푄 폭풍으로 재산과 인프라가 손상되기도 한다. 고온, 건조 공기와 풍속의 증가가 결합되어 화재 발발과 산불의 급속 확산을 촉진시키기도 한다. 지역에 따라, 높은 산들의 경우 푄현상에 의한 고온건조한 바람은 눈을 빠르게 녹이거나 승화(sublimation) 시키기도 해서 ‘눈 먹는 자(snow-eater)’라고 불리기도 한다. 클라이머들이 알프스 산맥의 아이거(Eiger) 산을 등반할 때 푄 바람은 눈사태를 일으키거나 강풍으로 인해 매우 위험한 바람으로 유명하다.푄 현상에 의해 고온 건조한 바람이 부는 이유는 공기가 산을 따라 하강하면서 단열압축이 일어나기 때문이다. 우리가 살고 있는 지면 가까이의 공기는 일반적으로 수증기를 포함하고 있다. 이 공기가 수평으로 부는 바람을 따라 이동하다가 산을 만나서 산의 오르막을 따라 상승을 한다. 일반적으로 대류권에서는 고도가 높아질수록 온도가 낮아지기 때문에 상승하는 공기는 그 주변 영향으로 온도가 하강하게 되면서 단열팽창을 하게 되고 공기가 머금은 수증기들이 응결하여 구름을 형성하고 강수를 내리게 된다. 수증기를 탈락시킨 공기는 산 정상을 지나 후면의 산 내리막을 따라 불면서 공기가 하강하게 되면 이번에는 단열압축이 되면서, 이미 수증기를 잃은 공기는 건조단열감률을 따라 온도가 상승하면서 불어 내리기 때문에 풍하측의 공기는 고온 건조하다.
지구과학·천문우주
Q. 사람과 동물은 어떻게 생겨나게 되었나요??
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.생명의 기원1. 원시지구와 유기물의 생성(1) 오파 린 의 화 학 적 진 화 설(2) 원시대기(CHL, NH, F1.0, 1.)및라의 선물, 간단한 유기물 포스 의 실험, 복 잡 한 고 분 자 유 기 물(3) 밀러의 실험: 전기방전(에너지원), U사관(원시바다), 아미노산, 염기 등의 간단한 유기물 합성2. 막구조물의 형성(1) 코아세르베이트, 마이크로스피어, 리포솜(2) 외부물질의 선택적 흡수와 화학반응 및 성장과 분열가능3. 원 시 생 명 체의 출 현( 약 3 8 억 년 전 )(1) 막구조물+유전물질(핵산)+효소( 단백질)->원시생명체탄생 (2) RNA우선가설: RNA가 최초의 유전물질로 추정(유전자와 효소기능- 리보자임) 4. 원시생명체의 진화(1) 최초의 생물(종속영양, 무산소호흡) -,독립영양생물(광합성) -> 종 속 영 양 생 물( 산 소 호 흡)(2) 독립영양생물의 작용: 유기물생성, 산소공급, 오존층 형성5. 진핵생물의 출현(약 21억 년 전) (1) 막 진화설• 원핵세포의 막이 함입되어 핵막과 내막계형성•증거:핵막과 소포체막연결, 핵막이 2중 막, 세포막과 내막동일 (2) 세포 내 공생설• 원핵생물이 진핵 세포 내로 들어가서 미 토콘드리아와 엽록체 로고생• 증 거 : D N A • R N A • 리 보 솜 보 유 , 2 중 막 구조, 원 핵 생 물과 유사6. 다세포 생물의 출현(약 15억 년 전): 단세포진핵생물의 군체형성 -세포들의 기능별분업화->다세포생물형성7. 육상생물의 출현(약 5억 년 전):광합성으로 산소발생 -대기 산소농도의 증가로오존층형성->지표면에 도달하는 자외선 감소->생명체들의 육상진출가능