안녕하세요. 김형윤 전문가입니다.
생물·생명
Q. 어떻게 유전자가 우리의 특성을 결정하는 걸까요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.유전자는 생물의 성질과 생존에 중요한 역할을 합니다. 유전자는 DNA 분자 안에 존재하며, 생물의 발달과 성장, 대사 등의 과정에서 필요한 단백질을 만드는데 관여합니다.유전자 변이는 유전자의 DNA 염기서열이 변경되는 현상을 말합니다. 이러한 변이는 생물의 발달과 진화에 영향을 미칩니다. 일부 유전자 변이는 생물의 유전적 다양성을 높이고, 새로운 특성을 발현시킬 수 있습니다. 그러나, 불량한 유전자 변이는 질병을 유발할 수 있습니다.유전자 변이는 다양한 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 대표적으로는 복사 오류, 환경적 요인, 유전적 요인 등이 있습니다. 이러한 유전자 변이는 생물의 진화에도 영향을 미칩니다. 유전자 변이는 생물의 다양성을 높이고, 새로운 특성을 발현시킬 수 있지만, 때로는 질병을 유발할 수도 있습니다.
지구과학·천문우주
Q. 빅뱅 이후로 생긴 물질은 한정되어있지 않나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.우주는 빅뱅 이후로 계속해서 팽창하고 있습니다. 이 과정에서, 초기에는 불안정하게 운동하던 물질들이 서서히 안정 상태로 정착하면서, 별과 행성 등의 천체들이 형성되었습니다.별은 수소와 헬륨 등의 원소가 중력에 의해 압축되면서 열과 에너지를 방출하면서 형성됩니다. 행성은 별 주위에서 태어나는데, 별 주위에 있는 가스와 먼지가 중력에 의해 뭉쳐져서 행성을 형성합니다. 이러한 과정에서, 많은 수의 항성과 행성들이 형성되었습니다.또한, 최근의 연구 결과에 따르면, 은하 내부에는 엄청난 양의 어두운 물질과 에너지가 존재하며, 이러한 물질과 에너지가 행성 형성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 이러한 이유로 수많은 항성과 행성들이 존재하는 것으로 생각됩니다.
화학
Q. 뉴스에서 얘기하는 셰일가스는 뭐에요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.셰일 가스는 지하수층에 존재하는 암반인 셰일에 저장된 천연가스입니다. 셰일 가스는 지하 2~3km 이상에 위치한 셰일층에서 채굴됩니다. 셰일 가스 채굴은 수평적으로 구멍을 뚫고 하이드로 프랙처링(Hydraulic Fracturing) 기술을 사용하여 압력을 가해 암반을 깨뜨린 후, 분화와 함께 셰일 가스를 채취하는 방식으로 이루어집니다.셰일 가스는 발전, 가스 보일러, 가스 난방, 자동차 연료 등 다양한 분야에서 사용됩니다. 특히, 화석 연료의 대체 에너지원으로 각광을 받고 있습니다. 또한, 전기 생산 분야에서도 지속적으로 사용되고 있으며, 셰일 가스 생산이 늘어남에 따라 가격이 상승했습니다.
생물·생명
Q. 우리 몸속에 있는 장내 미생물이 하는 역할은 무엇인가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.우리 몸속 장내 미생물은 소화, 영양소 흡수, 면역 체계 등 다양한 역할을 합니다. - 소화: 장내 미생물은 섬유질과 같은 소화하기 어려운 식물성 성분을 소화하여 우리 몸이 흡수할 수 있는 형태로 변환해줍니다.- 영양소 흡수: 장내 미생물은 비타민 K, 비타민 B12 등 우리 몸이 필요로 하는 비타민을 생산해줍니다.- 면역 체계: 장내 미생물은 우리 몸의 면역 체계를 지원하는 역할을 합니다. 예를 들어, 유익한 장내 미생물은 유해한 세균이나 바이러스 등을 제거하는데 중요한 역할을 합니다.- 대사: 장내 미생물은 우리 몸에서 생산되는 대사 물질을 분해하고, 다양한 화학물질을 생산합니다.따라서, 우리 몸속 장내 미생물은 다양한 역할을 수행하여 우리 몸의 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 합니다.우리 몸 속의 미생물이 없다면, 여러 가지 문제가 발생할 수 있습니다.- 소화 문제: 우리 몸 속의 미생물은 식물성 섬유질과 같이 소화하기 어려운 성분을 분해해 우리 몸이 흡수할 수 있는 형태로 만들어줍니다. 미생물이 없다면, 식물성 섬유질과 같은 성분이 소화되지 않아 소화 문제가 발생할 수 있습니다.- 영양소 부족: 우리 몸 속의 미생물은 우리 몸이 필요로 하는 비타민 K, 비타민 B12 등을 생산해줍니다. 미생물이 없다면, 이러한 비타민이 부족하게 되어 건강에 문제가 생길 수 있습니다.- 면역력 저하: 우리 몸 속의 미생물은 우리 몸의 면역 체계를 지원하는 역할을 합니다. 미생물이 없다면, 면역 체계가 약해져서 감염병에 걸리기 쉬워질 수 있습니다.- 대사 이상: 우리 몸 속의 미생물은 우리 몸에서 생산되는 대사 물질을 분해하고, 다양한 화학물질을 생산합니다. 미생물이 없다면, 이러한 과정이 원활하지 않아 대사 이상이 발생할 수 있습니다.따라서, 우리 몸 속의 미생물은 우리 몸의 건강을 유지하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 미생물이 없다면, 여러 가지 문제가 발생할 수 있으며, 우리 몸의 건강에도 영향을 줄 수 있습니다.
생물·생명
Q. 벌집 모양이 육각형이던데 그이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.벌집의 모양이 육각형인 이유는 여러 가지 이론이 있지만, 일반적으로는 다음과 같은 이유로 설명됩니다.- 육각형이 가장 효율적인 구조: 벌집은 성장하고 번식하기 위해 많은 양의 꿀을 저장해야 합니다. 육각형 셀은 면적 대비 가장 많은 양의 꿀을 저장할 수 있는 구조이기 때문에, 벌들은 육각형 모양으로 셀을 만들어 꿀을 저장합니다.- 벌집의 형태는 벌의 건강을 지키는 역할을 합니다: 벌은 육각형 셀 안에 알을 낳고, 새끼 벌이 부화하여 자랄 때 필요한 영양분을 제공합니다. 육각형 셀은 벌이 활발하게 움직이며, 셀 안의 공기가 잘 순환하게 되어서 벌들이 건강하게 자라고 성장할 수 있도록 도와줍니다.따라서, 벌집이 육각형인 이유는, 육각형이 가장 효율적인 구조이며, 벌들의 건강을 지키기 위한 구조라는 이유 때문입니다.
전기·전자
Q. 지향성/무지향성 마이크는 무엇으로 구분되나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.지향성과 무지향성 마이크의 구조적인 차이점은 마이크 캡슐의 설계와 위치입니다.- 지향성 마이크: 지향성 마이크는 마이크 캡슐의 일부에 덮개가 있어서 특정 방향에서 들어오는 소리를 수집하고, 다른 방향에서는 소리를 거의 수집하지 않습니다. 이러한 덮개는 마이크의 지향성 패턴을 결정하는 역할을 합니다. 또한, 지향성 마이크의 일부 모델은 뒷면에 노이즈 캔슬링을 위한 추가 마이크가 있을 수도 있습니다.- 무지향성 마이크: 무지향성 마이크는 마이크 캡슐에 덮개가 없어서 모든 방향에서 들어오는 소리를 수집합니다. 이러한 마이크는 주로 자연 소리나 대화 등을 녹음하는 데 사용됩니다.따라서, 지향성과 무지향성 마이크의 구조는 마이크 캡슐의 설계와 위치에 따라 달라지며, 이러한 차이점으로 인해 소리를 수집하는 방식에 차이가 있습니다.
화학
Q. 당을 많이 섭취할 경우 간에 무리가 갈 수도 있다고 하는데 그게 사실인가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.네, 과도한 당 섭취는 간에 무리를 줄 수 있습니다. 당은 간에서 대사되는 과정에서 글리코겐이라는 형태로 저장됩니다. 하지만 과도한 당 섭취로 인해 글리코겐 저장량이 넘치게 되면, 간은 글리코겐을 에너지원으로 사용하기 위해 지방으로 전환시키고, 이로 인해 지방간이 발생할 수 있습니다.지방간은 간에 지방이 비정상적으로 축적되어 발생하는 질환으로, 급성 췌장염, 당뇨병, 비만 등과 관련이 있을 수 있습니다. 또한, 지방간은 간염이나 간경변증 등의 질환 위험도를 높일 수 있습니다.따라서, 건강한 간을 유지하기 위해서는 과도한 당 섭취를 피해야 하며, 균형 잡힌 식습관과 적절한 운동을 통해 건강한 생활 습관을 유지하는 것이 중요합니다.
화학공학
Q. 인화점 발화점 비점 정의가 어떻게 되나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.인화점, 발화점, 비점은 모두 물질의 물리적 특성을 나타내는 용어입니다.- 인화점 (Flash point): 액체에서 적정한 조건에서 점화되는 온도를 의미합니다. 즉, 액체의 표면에서 화염이 일어나며 일정한 시간 내에 꺼지는 온도를 말합니다.- 발화점 (Ignition point): 고체 또는 액체에서 물질이 살짝만 닿아도 발화가 일어나는 온도를 의미합니다.- 비점 (Boiling point): 액체가 고체나 기체 상태로부터 증기상태로 변하는 온도를 의미합니다. 즉, 액체의 증기 압력이 주변 압력과 같아져서 증발이 일어나는 온도를 말합니다.이 세 가지 용어는 물질의 화학적 안정성과 안전성을 평가하는 데 중요한 역할을 합니다. 특히, 화재 예방 및 화재 발생 시 대처 방안을 결정하는 데 매우 중요합니다.특수 인화물은 다양한 화학 물질로 구성되어 있으며, 특수한 용도로 사용됩니다. 일반적으로, 특수 인화물은 화재 진압, 화재 예방, 화학 물질 보관 등에 사용됩니다. 예를 들어, 다음과 같은 특수 인화물이 있습니다.- 카본 디옥사이드 (CO2): 불꽃 속에서 산소를 제거하여 화재를 진압하는 데 사용됩니다.- 건조 화학 분말 (ABC Powder): 화재 진압에 매우 효과적이며, 대부분의 화재 유형에 사용됩니다.- 액체 화학 물질 (Foam): 화재 진압 및 예방에 사용되며, 불꽃을 덮어 불기둥에서 산소를 차단하여 진압합니다.- 물 (Water): 가장 일반적인 화재 진압제입니다. 물은 화재 온도를 낮추어 진압하는 데 사용됩니다.- Halon: 전기 및 전자 장비와 같은 특정 장비에서 화재 진압에 사용됩니다. - Wet Chemical: 주로 주방 화재와 같은 기름이나 유지류 화재 진압에 사용됩니다.이렇게 다양한 특수 인화물이 있으며, 각각의 물질은 특정한 용도와 유형의 화재에 효과적입니다.
지구과학·천문우주
Q. 여름에 비가 자주 오던데 자주 오는 이유가 있나요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.여름에 비가 자주 오는 이유는 여러 가지가 있습니다. 가장 일반적인 이유는 기온 변화 때문입니다. 여름철에는 태양이 더욱 강해져 지구의 대기가 가열되면서 수증기가 증발합니다. 이 수증기는 대기 상층으로 상승하면서 냉각되고, 냉각된 수증기는 구름을 형성합니다. 또한, 여름철에는 남쪽에서 북쪽으로 오는 태풍이나 저기압의 영향으로 많은 비가 내리기도 합니다. 이러한 기상 현상은 강수량이 많은 비를 가져오기도 하며, 대기 중의 먼지나 오염물질을 제거하여 공기를 맑게 만들기도 합니다.따라서 여름철에는 비가 자주 오게 되며, 이러한 기상 현상은 자연 생태계에도 긍정적인 영향을 미치기도 합니다.
생물·생명
Q. 반딧불이 내는 불빛은 어느 정도 인가요?
안녕하세요. 김형윤 과학전문가입니다.반딧불이 내는 빛의 세기는 매우 약합니다. 일반적으로, 반딧불이 내뿜는 빛의 세기는 0.2 밀리와트 이하입니다. 이는 인간 눈으로 볼 때 거의 볼 수 없을 정도로 약한 빛입니다. 하지만 반딧불이 내뿜는 빛은 초당 몇 번씩 깜빡이며, 이러한 깜빡임이 매우 빠르게 연속적으로 일어나기 때문에, 우리 눈에는 깜박이는 빛으로 인식됩니다. 또한, 이러한 반짝임은 밤하늘에서 아름다운 광경을 만들어 냅니다.반딧불의 빛은 매우 약하기 때문에, 책을 읽을 정도로 충분히 밝아지기 위해서는 많은 반딧불이 모여야 합니다. 반딧불이 모여서 만들어내는 빛의 세기는 다양하지만, 대략 수백 마디에서 수천 마리 이상의 반딧불이 모여야 책을 읽을 정도로 충분한 밝기가 나타납니다. 하지만 이러한 많은 양의 반딧불을 모으는 것은 쉽지 않기 때문에, 책을 읽을 목적으로 반딧불을 모으는 것은 현실적인 방법이 아닙니다.