안녕하세요 송종민 전문가입니다. 많은 질문 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 금성에 생명체가 있었다고 추정하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.천문학자들이 지구와 가장 가까운 행성인금성의 대기 상층부에서 생명체가 살고 있 을 가능성이 있음을 나타내는 신호를 포착했다.14일(이하 현지시간) 파이낸셜타임스(FT)에 따르면 국제 천문학자 팀은 강력 한 망원경 2개를 사용해 화성 상공 약60KM 상공의 비교적 시원한 구름계에 서 수소화인 (phosphine)을 찾아냈다. 수 소화인은 생물활동이 이뤄지고 있음을 나 타내는 분자로 간주되고 있다.일부 천체생물학자들은 지난 수십년간 금성의 구름에 대기 미생물이 있을 수 있다고 생각해 왔다.
전기·전자
Q. Microsoft 비정상적인 로그인 내역 문자를 받았어요.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.국외발신. 스팸 및 스미싱 문자 입니다. 그래도 국와빌신이리고 써 있으면 바로 자우면 됩니다.
화학
Q. 태양은 어떻게 핵분열을 계속하죠?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.태양은 스스로 빛을 낸다. 우리는 태양처럼 스스로 빛을 내는 별을 항성이라 부른다. 빛은 그 자체로 에너지면서 물질변화 활동의 결과물이다. 즉, 모든 항성이 발산하는 빛은 에너지 활동을 한다는 증거다. 그렇다면 태양과 같은 항성들은 어떤 에너지 활동을 하고 있기에 그토록 오랫동안 빛을 발산하는 것일까?태양 속에서는 1초 동안 6억 5,700만 톤의 수소가 합쳐져 6억 5,300만 톤의 헬륨이 생성되는 것으로 알려졌다. 1,500만℃의 초고온 상태에서 가벼운 수소가 융합해 무거운 헬륨으로 바뀌는 과정에서 에너지가 방출되는데 이것이 바로 핵융합에너지, 우리 지구의 생명의 원천인 태양에너지다.핵융합을 일으키는 수소 원소는 수소, 중수소, 삼중수소 세 가지 종류로 구분한다. 이들은 원자핵 속에 있는 양성자의 수는 같으나 중성자의 수가 다른 원소들이다. 즉, 동위 원소들이다. 우리가 흔히 수소라 부르는 원소는 '하이드로젠(Hydrogen)'이라 칭하고, 수소보다 2배 무거운 중수소는 '듀테륨(Deuterium)', 삼중수소는 수소보다 세 배 무겁고 '트리튬(Tritium)'이라 부른다.원자는 양성자, 중성자로 이루어진 원자핵과 그 주위에 구속된 전자로 이루어진다. 원자에 종속된 전자는 외부의 에너지를 받으면 가장자리에서부터 차례로 떨어져 나가는데, 이렇게 떨어져 나간 전자를 자유전자라고 한다. 원자에 가해지는 에너지의 양이 충분히 막대하여, 원자에 종속된 모든 전자가 떨어져 나갈 수 있을 정도가 된다면, 원자는 전자를 방출하고 양전하를 띠는 원자핵이 홀로 존재하게 된다. 이렇게 원자핵과 전자가 분리된 상태를 플라즈마라 한다.에너지가 낮다면 이 원자핵들 사이에 전자기력에 의한 척력(Coulomb barrier, 쿨롱 장벽)이 작용해 서로 결합할 수가 없다. 하지만 원자핵이 입자가속기와 같은 수단으로 엄청난 속도로 가속된 뒤 다른 입자에 충돌하거나[1] 초고온으로 가열되어 원자핵들의 에너지가 매우 높아지면[2] 원자핵들 사이의 거리가 좁혀지게 되고, 이렇게 원자가 충분히 가까워지면 그 이후부터는 강한 핵력이 작용해 원자핵이 서로 결합하게 된다. 이때, 원자핵들의 평균 에너지가 쿨롱 장벽을 뛰어넘을 만큼 충분히 높지 못한 경우에도, 맥스웰-볼츠만 분포에 의해 소수나마 존재하는 고에너지의 원자핵들이나 낮은 확률로 일어나는 양자 터널링을 통해서도 핵융합 반응이 일어날 수 있다. 항성에서도 이 때문에 이를 몰랐을 때 예상했던 것보다 핵융합이 더 쉽게, 많이 일어난다.이런 결합 반응을 핵융합이라 하는데, 이때 일부 원자핵은 핵자당 결합에너지가 커져 핵자당 질량이 작아지고, 충돌하기 전 두 원자핵을 합친 질량보다 생성된 원자핵의 질량이 더 작은데, 그 질량의 차만큼 질량-에너지 동등성에 따라 에너지가 발생한다. 보통 이 에너지는 핵융합 반응의 부산물이 가진다.[3]
생물·생명
Q. 고래의 지능은 정말로 어린아이 수준인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.그렇다면 과연 돌고래 아이큐, 범고래 아이큐는 어느정도인 걸까요? 또 수명은 어느정도 일까요? 간단하게 정리한 내용을 알려 드리겠습니다.돌고래 아이큐, 지능은 평균 80정도이며 이렇게 아이큐가 높아서 그런지 돌고래들은 자신들만의 언어가 있다고 합니다. 그리고 거울에 비친 자신의 모습을 인식할 수 있으며 사람을 모방하는 능력도 탁월하다고 합니다.© nilats, 출처 Unsplash범고래 아이큐는 놀랍게도 평균 90점도로 돌고래보다 높습니다. 범고래들은 상어처럼 강력한 턱, 이빨이 있지 않지만 워낙 아이큐가 높고, 사회성까지 가지고 있어 이를 활용해 사냥하는 습성이 있습니다.
생물·생명
Q. 네안데르탈인은 인구가 어떻게 되었었나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.네안데르탈인은 데니소바인과 함께 호모 사피엔스에 가장 가까운 사람속 동물이기에 혼혈이 있었는지, 없었는지는 오랜 기간 논란의 대상이었다. 개체의 겉으로 보이는 형질은 네안데르탈인과 호모 사피엔스가 상당히 다르기 때문에 다른 종이라는 것은 학계의 일반된 견해였지만 과연 혼혈이 가능했는지, 가능했다면 그 후손이 현생 인류에 남아있는지는 불과 1990년도까지도 잘 몰랐다. 최신의 결론부터 말하자면 현재로는 사하라 이남 아프리카인을 제외한 호모 사피엔스가 네안데르탈인과 혼혈로 탄생한 개체들의 후손이라는 것이 다수설이다. 따라서 네안데르탈인은 현생 인류의 근연종이 아니라 아종으로 분류된다.1996년에 스반테 페보 교수가 중심이 된 국제 연구진의 네안데르탈인 유골 유전자 분석에서 네안데르탈인이 현생 인류와 다른 종에 속하는 것 같다는 결과가 나왔기에 서로 다른 종이라는 설이 대세였다. 하지만 이 네안데르탈인 유골 유전자 분석도 전체 유전자가 아닌 미토콘드리아 유전자만 분석한 것이어서[8] 네안데르탈인 부계 혼혈의 존재 가능성을 100% 부정하지는 못했다.2002년에 루마니아에서 3만 4천 년 전 턱뼈로 가장 오래된 유럽 현생 인류의 유골이 발견되었는데, 이 턱뼈의 형태로 볼 때 네안데르탈인과의 연관성이 있을 수 있다는 주장이 제기되었고, # 2007년에 현생 인류와 네안데르탈인의 특징이 모두 포함된 두개골이 역시 루마니아에서 발견돼서 주목을 받기도 했다.
생물·생명
Q. 네안데르탈인의 평균 수명은 보통 몇 살이었나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.네안데르탈인은 현생 인류보다 사춘기가 빨랐던 것으로 추정된다. 2차 성징이 빨랐단 것은 짧은 시간에 번식 가능한 시기로 성장한다는 뜻이고, 성장이 빠르면 당연히 노화의 시기도 이르니 결국 '수명이 짧다'는 의미. 평균 수명이 30년에서 35년이었던 것으로 추정된다. 그에 따라서 과학자들은 현생 인류가 여러 가지 사회 구조적 복잡성을 가지기 시작하여, 긴 수명을 유지하기 위해서 네안데르탈인보다도 수명이 긴 쪽으로, 즉 2차 성징이 늦게 오는 방향으로 진화했을 것이라고 추측했다. 성적 성숙과 수명의 연관 관계에 대해선 노화 항목 참조.그런데 2011년 1월 초, 이 이론을 뒤집는 가설이 다시 등장하였다. 현생 인류와 그들의 자연 수명은 비슷했을 것이라는 연구 결과였다. 네안데르탈인과 현생 인류의 유골 화석을 분석한 결과 20~40세의 개체와 40세 이상 고령층에 속하는 개체 수가 두 그룹에서 비슷하게 나타났다고 미 국립 과학원 회보(PNAS)에 발표했다고 한다. 그렇기에 현생 인류와 네안데르탈인의 수명은 비슷할지도 모른다고 가정할 수 있게 되었다. 다만, 아직까지는 추측에 불과하다.
생물·생명
Q. 인류의 유년기가 다른 동물보다 긴 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.유년기(幼年期)는 어린이가 성장·발달하는 단계의 하나로, 보통 7~8세까지로 초등학교 2학년까지를 말한다. 가장 좁은 범위로는 유치원생인 3~6세이며 가장 넓은 범위로는 태어날 때부터 14세(중학교 2학년)까지이며 중학교 3학년부터는 완전히 유년이라고 하지 않는다. 물론 전자와 후자 모두 다 어린 시절을 얘기하나 전자는 매우 어린 유아기 시절만을 포함하는 것이고 후자는 성장기 시절로 어느 정도 자란 시기까지 포함한다. 후자의 경우 소년기와도 겹친다.인간으로서 기본적인 지식이나 본능을 익히는 유아기를 거친 뒤, 본격적인 교육이나 사회성을 습득하고 인격이 형성되는 단계를 말한다. 10대 미만 참고.초등학교에 입학하기 전까지는 뇌가 상대적으로 덜 발달한 시기이기 때문에[1] 대부분의 사람들은 자신의 유년기에 대해서는 예비초~초등학교 저학년인 6~8세(세는나이로 7~9살)를 제외하면 제대로 기억하지 못한다. 물론 그 이전에도 3~5세(세는나이 4~6살) 시절 역시 기억은 적지만 어렴풋이 기억할 수 있으나, 3세 미만으로 내려가면 기억이 전무하거나 정말 일시적인 몇몇 장면들만 기억하는 정도다.
생물·생명
Q. 도마뱀의 꼬리는 어떻게 스스로 복원이되나요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.대부분의 도마뱀은 천적으로부터 꼬리를 자르고 미끼로 넘기고 도망치는 것으로 유명하다. 이는 자할/자절이라고 한다. 자절은 도마뱀의 최후의 수단으로, 잘린 꼬리는 신경이 남아 있어 일정 시간 꿈틀대며 움직이게 되고, 이는 천적의 관심을 돌리는 중요한 역할을 한다. 이때 척추혈관이 재빠르게 수축되어 과다출혈은 일어나지 않는다. 재생은 약 18~20일이 걸린다고 한다.도마뱀이란 이름도 꼬리를 토막 내는 것을 보고 토막뱀이라고 부르던 것을 도마뱀이라고 부르게 됐다는 설이 있다.[7] 어찌 되었든 이런 특성이 매우 잘 알려져 있고, 인간 사회에서도 관용적으로 책임을 전가 하는 행위를 '도마뱀 꼬리 자르기'에 비유하기도 한다.하지만 이는 말 그대로 최후의 보루다. 잘린 꼬리를 재생시키기 위해서는 많은 에너지를 필요로 하고 또한 도마뱀들은 꼬리에 지방을 저장하기도 하기 때문에 꼬리를 끊는 것은 비효율적인 방어법이다. 심지어 이렇게 한 번 끊고 다시 자라난 꼬리는 다시는 끊어지지 않아, 꼬리 자르기는 일생에 단 한 번 실행 가능한 행동이다.자절 후 꼬리가 재생되더라도 처음과는 상당히 다른 모양으로 재생된다. 이는 도마뱀이 빠르게 도망가야 할 경우 방향 전환에 긴 꼬리가 상당히 관여한다는 점에서 방향 전환에 불리해진다. 심지어 뼈는 다시 재생이 되지 않아 연골로 대체된다.[8] 그리고 한국에 자생하는 도마뱀과는 별 관련은 없지만 꼬리로 일어서거나[9], 꼬리로 구조물을 잡을 수 있는[10] 종들에게는 살아가면서 크나 큰 약점이 된다.[11] 그러니 혹시 산에 갔다가 도마뱀을 만나면 괜히 도마뱀이 꼬리를 끊고 도망갈 정도의 겁을 주지 말자.
생물·생명
Q. 인간의 뇌가 점점 크게 진화한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.인간의 뇌가 커진 이유뇌 용량과 진화인간의 뇌가 다른 동물들보다 큰 이유는 여러 가지입니다. 하나의 이론은 뇌 용량이 늘어나면서 더 복잡한 문제를 해결할 수 있게 되었다는 것입니다.사회적 요인또 다른 이론은 사회적 요인이 큰 역할을 했다는 것입니다. 복잡한 사회 구조와 상호작용을 통해 뇌가 발달했다는 이론이 있습니다.생존과 자원생존과 자원도 뇌가 커지는 데 중요한 역할을 했습니다. 더 큰 뇌는 더 효율적인 자원 활용과 생존 전략을 가능하게 했습니다.
전기·전자
Q. 3월에 초전도체 발표가 있다고 하는데 어떤 내용인가요???
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.논문을 살펴본 국내외 전문가들의 반응도 의구심이 많다. 수재너 스펠러 영국 옥스퍼드대 재료과학과 교수는 “초전도성을 입증하기 위해서는 여러 측정값을 통해 확인해야 하지만, 이번 연구에서는 설득력이 다소 떨어진 다”며 “특히 자기장과 열용량 수치는 아직 입증되지 않았다"고 지적했다.강병원 충북대 물리학과 교수도 "초전도체 분야에서 연구 진위성에 대한 논란이 있었던 만큼 다른 연구자가실험 결과를 재현하기 전까지는 결론을 내리기 어렵다"며 "최근 초전도성을 나타내는 압력을 크게 낮췄다는 연구 결과들이 나오고 있지만, 이마저도 입증이 안되고 있는 상황"이라고 말했다.연구진은 앞으로 충분한 데이터를 통해 검증을 받겠다는 입장을 밝혔고이번 상온 초전도체 논문을 발표한이석배 퀀텀에너지 연구소 대표는 1990년대 중반부터20년에 걸쳐 연구와 실험을 진행했고 특허도 출원했다고 밝혔습니다이에 대해 연구진은 앞으로 충분한 데이터를 통해 검증을 받겠다는 입장이다. 연구를 주도한 이석배 퀀텀에너 지연구소 대표는 27일 오전 조선비즈와 만나 "2020년에 처음 연구 결과를 네이처에 제출했지만 다이어스 교 수 사태 때문에 네이처가 논문 게재를 부담스러워했고, 다른 전문 학술지에 먼저 게재할 것을 요구했다"며 "국 내 학술지에 먼저 올려서 국내 전문가의 검증을 받고 사전공개 사이트인 아카이브에 올린 것"이라고 말했다.이 대표는 지난 23일 국제 학술지인 'ALP 머터리얼즈'에도 논문을 제출했다고 덧붙였다. 세계적인 물리학 저 널에 인정을 받겠다는 설명이다.이 대표는 "우리는 연구기관이 아니라 기업이다보니 기술개발의 결과물로 특허를 내고 수익도 내야 하는데, 네이처나 사이언스는 너무 시간이 오래 걸려서 조금 더 논문을 내기 쉬운 루트를 선택한 것뿐"이라며 “지금은 작고한 최동식 고려대 화학과 교수와 함께 1990년대 중반부터 상온 초전도체 구현을 위해 20년에 걸쳐 연구 와 실험을 진행했다"고 말했다. 이 대표는 상압상온 초전도체에 대한 특허도 출원했다고 밝혔다.