Q. 왜 자외선을 받으면 피부에 안좋은 영향을 끼치는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.검버섯, 주근깨, 일광화상 모두 자외선에 과노출된 결과라는 공통점이 있으며, 증상이 심해질 경우 피부암으로 발전할 위험이 있다. 지구의 대기가 태양으로부터 오는 자외선을 막아주지 않는다면 땅 위의 생물들은 자외선에 의해 심각한 피해를 입을 것이다. 파장대가 121nm보다 작아 에너지가 더 높은 파장대의 자외선은 공기중의 공기를 이온화시켜서 땅에 닿기전에 공기에 흡수된다. 자외선은 인간을 포함한 대부분의 척추동물이 비타민D를 합성할 수 있게 해주는 중요한 요소이다. 따라서 자외선은 인간에게 이익과 불이익을 동시에 준다고 볼 수 있다.충분히 에너지가 높은 전자기파는 생체 조직을 파괴시킬수 있기 때문에 작은 미생물들을 파괴시킬 수 있고, 그 때문에 자외선은 일상에서 소독기 등으로 이용되며 과학자들은 지구의 초기에 대기가 자외선을 막아주지 못했을 때에 지상에는 생물이 살 수 없어 바다에서 최초의 생물인 원시어류가 생겨 났으리라 추측한다.몇몇의 곤충, 포유류, 새들은 근자외선대의 빛을 볼 수 있다. 작은 새들은 자외선파장의 빛을 볼 수 있게 해주는 제4의 빛 수용체가 존재하며 새에게 '진짜' 자외선을 볼 수 있는 시야를 제공한다. 순록은 눈의 색 때문에 잘 보이지 않는 북극곰을 보기 위해 근자외선 빛을 이용한다. 자외선은 또한 포유류들이 오줌의 자국을 볼 수 있게 해주어 사냥감들이 야생에서 먹을것을 찾을 수 있도록 도와준다. 나비의 눈은 인간의 눈과 똑같아 보이지만 자외선 파장대에 민감하며, 수컷 나비는 암컷을 유혹하기 위해 밝은 무늬를 띈다. 대부분의 자외선대의 빛을 인간은 볼 수 없다. 인간의 눈에 있는 렌즈가 중파장 자외선(UVB)대 진동수 이하의 진동수를 가진 빛을 걸러내며, 인간눈은 자외선대의 빛을 보기위한 수용체가 부족하다. 따라서 인간은 다른 동물들이 보는 만큼의 '빛의 색'을 보지 못한다.아이들과 젊은 어른들 그리고 무수정체증환자는 몇몇 상황에서 310nm이하의 파장의 자외선을 볼 수 있다. 눈에 렌즈가 없는 사람들은 종종 자외선을 보고서 자외선이 "푸른 희끄무레한색" 또는 "보라 희끄무레한색"을 띈다고 말한다. 이는 우리 눈의 세 빛 수용체(원추세포)가 자외선대의 파장에 민감해서 세 수용체 모두 반응하되, 파란색 스펙트럼으로 치우쳐진 빛으로 감지되기 때문이다.
Q. 결핵이라는 바이러스가 완전히 퇴치가 안 되는 이유는 무엇인가요
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.결핵은 그 정의상 결핵균에 의한 감염 때문에 발생하며, 현재까지 알려진 활동성 결핵 발생의 원인으로는 1년 이내의 최근 감염, 흉부 X선의 섬유화된 병변의 존재, 에이즈, 규폐증, 만성 신부전 및 투석, 당뇨, 면역 억제제 투여, 위장 절제술 및 공회장 우회술(소장의 일부를 우회시키는 수술) 등의 수술력, 특정 장기이식 시기, 영양실조 및 심한 저체중 등이 있다. 우리나라에서는 2000년 8월 이후 의사들의 신고에 기반을 둔 결핵정보 감시체계가 출범되었으며, 그 이후의 통계자료를 바탕으로 했을 때 새로운 환자의 연령 평균값은 40대 이상이고 남녀별 발생률은 약 1.6:1로 남자에서 다소 높은 편이다.병태생리학적으로 일단 결핵균에 의한 감염이 일어나면 그에 대한 숙주 면역반응으로 세포매개성 면역과 지연과민반응이 일어나게 되며 T림프구가 중요한 역할을 한다. 이러한 면역학적 병태 생리에 따라 결핵을 소아 결핵/성인 결핵/면역억제 숙주 결핵으로 나누기도 하나, 결핵균을 포함한 비말핵(기침할 때 나오는 분비물에 섞인 균)을 흡인한 사람들의 30% 정도가 결핵균에 감염되고 그들 중 10% 정도만 결핵이 발병한다는 사실은 결핵에 대한 숙주의 감수성의 차이에 유전적 혹은 환경적인 요소가 존재함을 시사한다.
Q. 과학공부하다가 궁금하건데 원자는 어떻게 전자를 얻거나 잃는지 궁금합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.원자의 전자껍질은 원자핵에서 가까 운 순서부터 K->L->M->N 껍질이라 고 부르며, 이들의 에너지 준위를 나타 내는 주 양자수는 1->2->3-4 이다. 원 자핵에 제일 가까운 K 껍질의 에너지 준위가 1로서 제일 낮고 원자핵에서 멀 어질 수록 2, 3, 4로 에너지 준위가 높 아진다. 수소 원자는 전자가 1개 밖에 없기 때문에 전자껍질 즉 주 양자수에 따라서만 에너지 준위가 달라진다.2. 이처럼 전자껍질마다 에너지 준위 가 다르기 때문에 바깥쪽 전자껍질에 서 안쪽 전자껍질로 들어오게 되면 (즉N->M->L->K) 에너지 준위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는 것이 되고 (주 양자수 4-3-2->1), 그 차이만큼 의 에너지를 방출하게 되어 빛을 낸다.