Q. 지하철이나 버스 타게되면 잠이오는 이유가 뭐죠?
안녕하세요. 한선옥 과학전문가입니다.졸리지 않다가도 차나 대중교통에 타 앉기만 하면 졸음이 쏟아질 때가 많다. 왜 그런 걸까?이유는 크게 두 가지로 나눌 수 있다. 진동과 이산화탄소다. 지하철을 타면 우리는 진동을 느낀다. 일본철도기술연구소에 따르면 지하철의 진동수는 2Hz 정도다. 1초에 두 번 진동한다는 뜻이다. 그런데 2Hz로 흔들리는 환경은 사람이 잠들기 가장 쉬운 조건에 속한다. 버스나 승용차의 경우도 비슷하다. 정확한 진동수는 차이가 있지만, 차나 버스에도 일정한 진동이 가해져 졸리기 쉽다. 아이를 재울 때 엄마가 안아서 천천히 흔들어주거나 흔들의자와 유사한 아기용 침대에 눕히는 것과 같은 원리다. 적당한 소음도 잠과 관련 있다. 교통수단을 이용하면 여러 소음에 노출되는데, 이는 처리해야 할 중요한 정보가 아니기 때문에 뇌는 소음을 분석하기보다 무시하려고 한다. 이때 뇌가 에너지를 낭비하지 않기 위해 감각을 무시하면서 잠이 오게 되는 것이다.이산화탄소도 졸음을 유발하는 원인이다. 지하철, 버스, 승용차와 같이 밀폐된 공간에는 이산화탄소가 많다. 특히 대중교통은 한정된 공간을 많은 사람이 함께 이용하기 때문에 이산화탄소 농도가 높다. 보통 이산화탄소 농도가 2000ppm만 넘어도 졸음이 올 수 있고, 5000ppm에 달하면 산소결핍증이 발생한다. 그런데 대중교통 내 이산화탄소 농도는 빠르게 증가하고, 승객이 몰리는 출퇴근 시간에는 이산화탄소 농도가 더 높아진다. 실제 한 실험에 따르면 주행 중인 고속버스의 이산화탄소 농도가 실내 환경 권고기준치인 1000ppm을 넘어 약 5000ppm까지 빠르게 상승했다. 공간이 좁은 승용차도 비슷했다. 이산화탄소가 늘면 뇌로 가는 산소량이 줄어들어 나른하고 졸리게 되며, 두통이나 호흡곤란 등의 증상이 나타날 수 있다. 이러한 이산화탄소 농도 증가는 졸음운전을 유발하는 원인이 될 수 있으므로 자동차 운전 중에는 창문을 열어 틈틈이 환기해주는 것이 중요하다.출처 : https://health.chosun.com/site/data/html_dir/2019/05/09/2019050901801.html
지구과학·천문우주
Q. 화암주상절리의 생성원리가 궁금합니다
안녕하세요. 한선옥 과학전문가입니다.주상절리는 뜨거운 용암이나 갓 퇴적된 뜨거운 화산재 등이 급격하게 식으면서 만들어지는 균열이다. 퇴적된 화산재가 무척 뜨거워서 그 퇴적층에 주상절리가 발달하는 경우도 있는데, 일반적으로는 두터운 용암류가 식으면서 만들어진다. 지질학적으로 절리라는 것은 암석이 완전히 식은 뒤 지표로 올라오면서 부피 팽창, 즉 풍화의 과정에서 만들어지는 2차적인 구조임을 고려할 때, 주상절리는 절리 중에서도 그 형성 과정이 특이한 편에 속한다.뜨겁게 흐르거나 쌓인 화산암(쉽게 용암이라 하자)이 주변의 차가운 환경(공기)와 만나게 되면 표면부터 식게 된다. 그런데 이 용암이 내부에서 딱히 많이 흐르고 있는 게 아니라서 단순히 껍질만을 만들고 끝나는게 아니라면, 식으면서 만들어지는 균열이 하부 층으로 전파된다. 아래로 전파된 균열은 하부층의 열기가 빠져나가는 걸 돕고, 그렇게 되면 또 수축이 일어나면서 한층 더 아래로 전파한다. 전파가 단계적이므로, 아주 이상적인 주상절리는 끌 무늬(chisel mark)라고 표현하는, 일련의 수평면에 대한 계단 형식의 표면이 발달한다. 물론 물리적 조건에 따라 끌 무늬가 아닌 물결 무늬가 나타나기도 하고, 아예 깨끗하게 정의되는 평면이 발달하기도 한다.이러한 절리면이 서로 교차하면서 다각형의 기둥 모양이 구축된다. 육각형이 대부분인 이유는 구조상 응력이 강해지기 때문. 이런 구조를 허니 페이퍼 또는 허니콤이라고 하며, 이름을 보듯 벌집과 같은 구조이다.이 균열의 발달 원리를 잘 생각해보면, 두꺼운 용암류에서는 공기와 접촉하는 상부 말고도 지면과 접촉하는 하부에서도 주상절리가 발달할 수 있다는 걸 알 수 있다. 그래서 잘 발달한 현무암질 용암류의 절리 구조는 상층과 하부에 각각 주상절리층이 분포한다.또한 균열이 차가워진 암석의 수축이 일어나면서 전파되는 형식이라는 점을 생각해보면, 균열의 발달 방향이 등온도선에 수직으로 발달할 것이라는 점도 알 수 있다. 그래서 주상절리는 중력에 대한 방향은 별로 의미가 없으며, 용암이 식을 당시 등온도면이 어떻게 분포했느냐가 중요하다. 예컨대 용암이 특정한 계곡 모양의 채널을 따라 이동했다면, 그 채널의 벽면에는 수평한 방향으로 발달한 주상절리를 발견할 수 있다. 또한 특정 균열이 특히 강하게 발달하여 그곳으로 열기가 잘 빠져나가면, 균열의 끝단으로부터 방사상으로 발달하는 주상절리도 볼 수 있다.https://namu.wiki/w/주상절리 에서 인용했습니다