안녕하세요 염정흠 전문가입니다.
Q. 신체에서 가장 작은 뼈는 어디인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.인체에서 가장 작은 뼈는 이소골입니다. 중이 안에 있는 뼈로 고막과 전정기관 사이에 있습니다. 이소골은 얇은 점막으로 싸여 있고 소리의 진동을 고막에서 내이로 전달하며, 손상을 줄 만큼 큰 소음이 들어왔을 때는 소리를 전하는 진동의 형태를 수평으로 바꿔 소리를 줄여 줌으로써 청각신경을 보호하는 역할을 합니다. 근육량이 가장 많은 곳은 허벅지입니다. 인체의 근육량 2/3 정도를 차지하는 것으로 알려져 있습니다.
Q. 이집트의 미이라는 만들었을때부터 지금까지 보존을 유지할 수 있는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.결론부터 말씀드리자면 고대이집트의 미이라 제조시 사용되는 염분 때문에 부패하지 않고 현대까지 형태를 유지할 수 있는 것입니다.미이라를 만드는 과정을 설명드리겠습니다. 미이라를 만들 시신에서 부패가 빠르게 진행되는 뇌와 장기 등을 먼저 외부로 빼냅니다. 뇌는 코를 통해서 긴 막대 같은 것을 두개골 속으로 넣고 으깨서 빼내게 됩니다. 그래서 미이라가 발견될 때 다른 장기는 항아리에 담겨져 보고 했지만 뇌는 없습니다. 몸에서 빼내거나 보존하는 것이 가장 어려워서 그런 듯합니다. 나머지 보존이 가능한 장기는 염장처리 후 항아리에 담아 보관하는데 특히 심장의 보존을 중요시 했습니다. 나머지 신체도 소금에 묻어뒀다가 수분이 빠지고 미생물 등이 번식 못하게 되면 꺼내는데 소금이 단백질 조직을 단단하게 하면서 미생물이 번식하지 못하는 상태로 만들어주는 것입니다. 그 후에도 향유, 나무수지, 밀랍, 식물성 기름 등을 발라서 방부처리를 하게 됩니다. 고위급 시신은 사제들에 의해서 최대 70일까지 힘든 처리절차를 거쳐서 미이라로 만들었다는 기록이 있었습니다. 답변에 많은 부분을 생략했지만 발견된 기록에 따르면 매우 힘든 과정을 거쳤다는 것을 알 수 있었습니다. 그렇게 해서 그 오랜 세월을 지나서도 형태를 잘 유지한 미이라가 발견될 수 있었습니다.
Q. 겨울철 건설업 쪽에서 사용하는 방동제의 성분은 무엇인가요?
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.콘크리트가 동해를 입지 않도록 해주는 방동제는 특수 질소 화합물이 주성분입니다. 섭취하게 될 경우 구토, 발작 증세가 나타나며 사망에 이를 수 있습니다.방동제의 주성분도 남겨드리겠습니다. 방동제 주성분은 아질산나트륨, 아질산칼슘, 계면활성제, 이산화규소, 멜라민, 물, 기타첨가물이 들어갑니다.
Q. 이를 닦고나서 물로 헹구는것이 좋은가요? 안헹구는 것이 좋은가요??
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.외국의 경우 불소성분과 치아가 반응하는 시간을 중요시하기 때문에 치약을 뱉고 물로 헹구는 것까지는 하지 않는 경우가 많습니다. 실제 그렇게 권장하는 국가들이 있습니다. 하지만 우리나라에서는 치약에 불소 뿐 아니라 계면활성제나 미세한 연마제(요즘은 연마성분이 없는 제품이 많은 것 같습니다., 보존제 등이 유해할 수도 있다고 판단하여 양치 후 입을 헴구도록 권장하고 있습니다. 치약의 사용방법에도 헹구도록 안내하고 있습니다. 불소 또한 너무 많은 양을 섭취하게 되면 급성으로 복통과 설사 등의 증상을 유발할 수 있어 헹궈주는 것이 좋겠죠? 그래도 치사량 기준을 보면 불소 1000ppm(고불소에 속함)의 치약을 기준으로 소아는 치약 하나, 성인은 치약 두개 정도를 한꺼번에 섭취했을 때라고 하니 약간의 치약을 섭취하는 것으로는 위험하지 않습니다. 앞서 얘기했듯이 계면활성제, 연마제, 보존제 등도 있지만 이 역시 안전성을 인증받고 사용하였을 것이기 때문에 소량 섭취로는 문제가 없습니다. 그냥 잘 뱉어내는 것으로도 괜찮긴 합니다. 하지만 사람마다 유해성 정도가 다르고, 계면활성제가 가장 문제인데 입에 성분이 남아 있을 때 구강건조증을 유발하여 부작용이 발생할 수 있습니다. 어떤 경우 구취를 유발할 수도 있습니다. 요즘은 자연유래성분으로 대체된 제품이 늘고 있어서 굳이 헹구지 않아도 될 제품도 있을 것 같습니다.의학적으로 충치예방을 위해서는 헹구지 않고 거품을 뱉는 것으로 끝내는 것이 좋습니다. 어떤 논문에서 나온 실험 결과를 보면 물로 헹궈낸 그룹도 충치예방의 효과가 있었고, 거품을 뱉기만 한 그룹과 큰 차이는 없었다는 것을 확인할 수 있었습니다. 그런 점을 보면 양치를 올바르게 하는 것이 더 중요할 것 같습니다. 국내 치과의사 중에는 불소가 치아와 접촉하는 시간을 늘릴 수 있도록 양치시간을 늘릴 것을 추천하는 사람도 있습니다. 이는 양치 후 거품만 뱉고 입 안에 불소성분이 남아 있도록 하는 외국과 비슷한 개념일 듯합니다.치약의 여러 성분들을 섭취하는 것이 불안하다면 양치 시간을 늘려주고, 물로 헹궈서 마무리 하는 것이 좋을 것 같습니다.추가적으로 칫솔질을 할 때 너무 세게 누르면 치아가 손상될 수 있기 때문에 치아와 솔이 접촉만 한다는 생각으로 문질러주면 됩니다. 치아 사이에 음식물을 제거하는 것을 치실이나 치간칫솔이 효과적입니다. 일반적인 양치는 불소와 치아의 접촉시간이 중요하며, 표면에 음식물은 약한 솔질에도 제거가 가능합니다.
Q. 내진설계를 하는 과학적 원리는 무엇일까요
안녕하세요. 염정흠 과학전문가입니다.내진설계라는 것은 지진을 견뎌내기 위한 설계이기도 하지만 건축물에 영향을 주는 다양한 진동 및 하중에 견디기 위한 설계이기도 합니다. 구조설계시 건축물에 영향을 주는 힘을 하중이라 표현하는데 지진하중, 풍하중, 적설하중, 건축물 자체하중 등 여러 요인을 고려하여 설계합니다. 그 중에 가장 크게 영향을 줄 수 있는 것이 지진이기 때문에 지진에 대비한 설계라 생각할 수 있습니다.지진과 태풍, 적설량 등은 오랫동안 기록해온 데이터 중 가장 큰 값을 기준으로 계산되어 집니다. 이 기준은 지역에 따라서 차이가 있지만 값을 높게 잡아서 대입하는 구조기술사가 많습니다. 그래야지 더 안전하니까요.여러가지 하중이 건축물에 작용했을 때 건축물 전체가 어떤 방향으로 쓰러지는지 시뮬레이션을 합니다. 그리고 더 세부적으로 구조체 각 부재의 어느 부위가 가장 큰 힘을 받게 되는지 찾아냅니다. 힘의 방향도 확인합니다. 어떠한 방향에서 가잔 큰 힘이 작용해서 무너진다는 결과가 나오면 그 힘에 대응할 수 있도록 구조체를 설계합니다. 예를 들어 보를 보면 한 건축물에 있는 보도 위치나 다른 보들과의 관계에 따라 힘을 많이 받는 부위가 다릅니다. 그렇기 때문에 수학적 계산으로 각 부위에 작용하는 힘의 크기를 확인하고 적절한 양의 철근 강도와 개수를 결정해서 설계해줍니다. 철근이 너무 많아도 건축물이 쉽게 무너질 수 있기 때문에 적절한 양의 철근과 부재 사이즈로 설계해야 됩니다. 그 외에도 내진설비 중 건축물에 작용한 진동을 대신 흡수하여 상쇄시키는 것도 있습니다. 형태는 다양하지만 간단히 설명드리자면 건축물이 흔들렸을 때 내진설비가 그 진동을 흡수해서 대신 흔들림으로써 건축물의 흔들림은 줄어들거나 멈추게 됩니다. 롯데타워 등과 같은 초고층 건축물에서 많이 사용되는 방식입니다.