안녕하세요. 옥성민 전문가입니다.
생물·생명
Q. 복제동물은 왜 일반 동물보다 수명이 더 짧게 되는지 이유가 궁금합니다.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.일부 복제 동물이 자연적으로 태어난 동일한 종의 동물에 비해 수명이 더 짧은 것으로 보인다는 관찰이 일부 사례에서 지적되었지만 모든 복제 동물에 대해 보편적으로 적용되는 것은 아닙니다. 그러나 이 현상에 기여할 수 있는 몇 가지 요인이 있습니다.후생적 변화: 복제 과정에서 기본 DNA 서열을 변경하지 않고 유전자 발현을 조절하는 후성적 변형이 충실하게 재현되지 않을 수 있습니다. 이러한 변화는 세포 기능과 발달의 다양한 측면에 영향을 미칠 수 있으며, 잠재적으로 복제 동물의 건강 문제와 수명 단축으로 이어질 수 있습니다.텔로미어 길이: 텔로미어는 염색체 말단에 있는 보호 캡으로, 각 세포 분열에 따라 짧아지고 노화와 관련됩니다. 연구에 따르면 복제된 동물은 자연적으로 태어난 동물에 비해 텔로미어가 짧은 경우가 많아 조기 노화와 수명 단축에 기여할 수 있는 것으로 나타났습니다.유전적 이상: 복제는 기증자 세포핵의 불완전한 재프로그래밍 또는 배아 조작 중 손상과 같은 복제 과정의 오류로 인해 유전적 이상을 초래할 수 있습니다. 이러한 유전적 이상은 발달 이상, 질병에 대한 감수성 증가, 동물의 수명을 단축시킬 수 있는 기타 건강 문제로 이어질 수 있습니다.스트레스 및 환경 요인: 복제된 동물은 복제 과정, 배아 이식 및 초기 발달 중에 스트레스를 경험할 수 있으며, 이는 건강과 수명에 장기적인 영향을 미칠 수 있습니다. 또한 환경적 요인과 관리 방식도 복제동물의 건강과 수명에 영향을 미칠 수 있습니다.표본 크기 및 편향: 복제 동물의 수명 단축에 대한 관찰은 표본 크기, 선택 편향 및 기타 교란 요인의 영향을 받을 수 있다는 점을 고려하는 것이 중요합니다. 모든 복제동물이 수명이 감소하는 것은 아니며, 같은 종의 복제동물 간에도 수명의 차이가 발생할 수 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.
화학
Q. 고무장갑을 끼고 설거지를 하면 고무장갑안에 습기가 차는 원리가 뭔가요??
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.설거지하는 동안 고무장갑 내부에 습기가 쌓이는 것은 수증기의 존재, 고무의 공기와 습기에 대한 불투과성 등 여러 요인이 복합적으로 작용하여 발생할 수 있습니다.수증기: 손을 물, 특히 따뜻한 물에 담그면 증발로 인해 장갑 내부에 수증기가 형성될 수 있습니다. 이 수증기는 차가운 피부 표면이나 장갑 내부와 접촉할 때 장갑 내부 표면에 응결됩니다. 이러한 결로 현상은 장갑 내부에 습기가 있는 듯한 느낌을 주는 데 도움이 됩니다.고무 불침투성: 고무 장갑은 일반적으로 공기와 물이 모두 투과되지 않습니다. 이는 물과 세척제로부터 손을 보호하는 데 도움이 되지만, 장갑 내부에 축적된 습기가 빠져나오기 어렵다는 의미이기도 합니다. 결과적으로 시간이 지남에 따라 습기가 쌓여 장갑을 벗기가 어려워질 수 있습니다.신체 열: 손에서 열이 발생하며, 이 따뜻함은 장갑 내부의 수분 증발에 더욱 기여하여 밀폐된 공간 내의 습도를 높일 수 있습니다. 고무의 불투수성과 결합되어 습기가 쌓일 수 있습니다.설거지하는 동안 고무장갑 내부에 습기가 쌓이는 것을 최소화하려면 다음과 같은 몇 가지 전략을 시도해 볼 수 있습니다.*면이나 흡수성 안감이 있는 장갑을 사용하면 수분 흡수에 도움이 되어 더욱 편안하게 착용할 수 있습니다. *장시간 사용시에는 잠시 휴식을 취하여 쌓인 수분을 증발시키거나 마른 천으로 장갑 내부를 닦아주세요.장갑의 크기가 적절한지 확인하고 너무 꽉 끼지 않도록 주의하세요. 이렇게 하면 습기 축적이 악화될 수 있습니다.사용 후에는 장갑을 뒤집어서 자연 건조시켜 곰팡이나 곰팡이 발생을 예방하세요.답변이 도움이 되길 바랍니다.
화학
Q. 보조배터리의 방전에 대해 질문.
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.보조 배터리를 장기간 방치하다 결국 완전히 방전되는 상황을 말씀하시는 것 같습니다. 그러다가 다시 충전을 시도하면 방전 과정에서 에너지가 어디로 가는지, 에너지 보존 법칙이 적용되는지 궁금해집니다.배터리가 방전되면 배터리 내부에 저장된 화학 에너지가 전기 에너지로 변환되어 배터리가 연결된 모든 장치나 회로에 전력을 공급하는 데 사용됩니다. 이 전기 에너지는 궁극적으로 특정 응용 분야에 따라 열, 빛 또는 기계적 작업과 같은 다른 형태의 에너지로 변환됩니다.이제 배터리를 재충전할 때 외부 전기 에너지원(예: 충전기)을 적용하여 방전 중에 발생한 화학 반응을 되돌리게 됩니다. 이 외부 에너지원은 화학 반응을 반대 방향으로 유도하여 배터리에 저장된 에너지를 복원하는 데 필요한 에너지를 제공합니다.따라서 배터리를 충전하는 데 사용된 에너지는 실제로 어딘가에 남아 있습니다. 이는 배터리 내의 화학 결합에 다시 한 번 저장되어 필요할 때 전기 에너지로 방출될 준비가 되어 있습니다. 이 과정에서 에너지 보존 법칙은 여전히 유효합니다. 충전 전후의 총 에너지는 동일하게 유지되지만 그 형태는 전기에서 화학으로 또는 그 반대로 바뀔 수 있습니다.물리적으로는 위와 같으나 실제로는 시간에 따라 배터리특성에 따라 성능이 서서히 감소하게 되므로 주기적으로 사용하고 충전하여 주는것이 배터리 성능유지에 도움이 됩니다.
전기·전자
Q. 입자의 형태나 모양은 알 수 없나요??
기본 입자의 모양을 결정하는 것은 거시적 물체의 모양을 측정하는 것만큼 간단하지 않습니다. 전자, 쿼크, 중성미자와 같은 기본 입자는 일반적으로 점 모양으로 간주됩니다. 즉, 고전적인 의미에서 측정할 수 있는 크기나 모양이 없다는 의미입니다.그러나 구조에 대한 통찰력을 제공할 수 있는 입자의 특정 특성을 간접적으로 추론하는 방법이 있습니다.산란 실험: 입자가 서로 또는 다른 물체에서 어떻게 산란되는지 연구함으로써 물리학자는 내부 구조에 대한 정보를 추론할 수 있습니다. 예를 들어, 전자 산란 실험은 핵 내 전하 분포를 밝혀내 양성자와 중성자 분포에 대한 단서를 제공할 수 있습니다.입자 충돌기: LHC(대형 강입자 충돌기)와 같은 고에너지 입자 충돌기는 입자가 엄청난 에너지로 충돌하는 조건을 만들 수 있습니다. 이러한 충돌로 인한 잔해를 연구함으로써 물리학자들은 속성과 상호 작용을 포함하여 관련된 기본 입자에 대한 정보를 추론할 수 있습니다.양자장 이론: 양자장 이론의 틀에서 입자는 기본 장의 여기로 설명됩니다. 일부 이론에서는 이러한 입자를 점 모양으로 간주할 수 있지만 특정 확률 분포를 갖는 파동 묶음으로 설명할 수도 있습니다. 이 확률 분포의 모양은 입자의 공간적 범위나 구조에 대한 통찰력을 제공할 수 있습니다.스캐닝 프로브 현미경: 기본 입자에는 적용할 수 없지만 스캐닝 프로브 현미경 기술은 나노 규모의 더 큰 입자 또는 집합체의 구조에 대한 정보를 제공할 수 있습니다. 이러한 기술에는 표면 위의 날카로운 팁을 스캔하여 높이, 전도성 또는 자기장과 같은 특성을 측정하는 작업이 포함되며, 이를 통해 입자의 모양과 구조에 대한 세부 정보를 확인할 수 있습니다.전반적으로, 우리는 고전적인 의미에서 기본 입자의 모양을 직접 측정할 수 없지만 물리학자들은 실험 기술과 이론적 틀을 조합하여 입자의 특성과 내부 구조에 대한 정보를 추론합니다.답변이 도움되길 바랍니다.
지구과학·천문우주
Q. 끈 이론은 우주가 끈으로 이루어졌다는 건가요??
안녕하세요. 옥성민 과학전문가입니다.끈 이론의 기본 개념 중 하나는 우주의 기본 구성 요소가 전통적인 입자 물리학에서 설명한 점 모양의 입자가 아니라 "끈"이라고 불리는 1차원 물체라는 것입니다. 이 현은 개방형 또는 폐쇄형 루프일 수 있으며 다양한 모드로 진동할 수 있습니다.이 끈의 진동 모드는 우주의 다양한 입자와 힘에 해당합니다. 예를 들어, 가장 낮은 진동 모드는 가장 작은 질량을 가진 입자에 해당하며, 이는 종종 중력을 매개하는 가상 입자인 중력으로 식별됩니다. 더 높은 진동 모드는 광자(빛의 입자), 전자, 쿼크 등과 같이 더 높은 질량과 다양한 특성을 갖는 입자에 해당합니다.끈 이론의 주요 통찰력 중 하나는 모든 기본 입자와 힘이 단일 이론적 틀 내에서 통합될 수 있는 틀을 제공한다는 것입니다. 이는 서로 다른 힘(예: 중력, 전자기학, 약핵력, 강핵력)을 별도의 이론으로 설명하는 전통적인 입자 물리학과 대조됩니다."끈"이라는 용어는 끈이나 파도와 유사한 물리적 물체를 암시할 수 있지만, 끈 이론의 맥락에서 이러한 끈은 고전 물체와는 상당히 다른 속성을 가진 기본 물체라는 점을 이해하는 것이 중요합니다. 그것들은 전통적인 의미의 파동에 직접적으로 대응하는 것이 아니라 특정 상황에서 파동과 같은 행동을 보일 수 있는 양자 역학적 실체에 대응합니다.전반적으로 끈 이론은 우주가 다차원에서 진동하는 1차원 끈으로 구성되어 있다고 가정함으로써 가장 기본적인 수준에서 현실의 근본적인 본질을 설명하려는 수학적 틀을 나타냅니다. 그러나 끈 이론은 여전히 매우 사변적이고 수학적으로 복잡한 이론이며 아직 실험적으로 확인되지 않았다는 점은 주목할 가치가 있습니다.답변이 도움이 되길 바랍니다.