Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 산소가 혈액에서 융해가 잘되는 이유는 무엇때문인가요?
안녕하세요. 산소가 혈액에서 융해가 잘 되는 이유는 헤모글로빈이라는 특수한 단백질의 역할 때문입니다. 헤모글로빈은 적혈구 내에 존재하는 단백질로, 산소 분자를 효율적으로 운반하고 방출하는 능력이 뛰어납니다. 이 단백질의 구조적 및 화학적 특성 때문에 혈액은 물에 비해 훨씬 더 많은 양의 산소를 운반할 수 있습니다. 헤모글로빈은 네 개의 단백질 서브유닛으로 구성되어 있으며, 각 서브유닛에는 하나의 헴 그룹이 포함되어 있습니다. 이 헴 그룹은 철(Fe) 이온을 중심으로 가지고 있으며, 이 철 이온이 산소 분자와 강하게 결합할 수 있습니다. 산소는 폐에서 헤모글로빈에 의해 효율적으로 흡수되고, 이 산소가 결합된 혈액은 심장을 통해 전신으로 운반됩니다. 조직에 도달하면, 산소는 다시 헤모글로빈에서 분리되어 세포의 호흡 과정에서 사용됩니다. 물에서의 산소 용해도는 상대적으로 낮은데, 이는 물 분자가 산소와 강한 화학적 결합을 형성하지 않기 때문입니다. 반면, 헤모글로빈은 산소와의 결합 및 해리가 쉽게 일어날 수 있도록 특별히 진화한 단백질입니다. 이러한 메커니즘은 산소의 효율적인 운반과 방출을 가능하게 하여, 혈액이 물에 비해 산소를 더 많이 운반할 수 있게 합니다. 이러한 헤모글로빈의 특성은 동물의 생존에 있어 매우 중요합니다. 산소는 모든 대사 활동의 필수적인 요소로, 적절한 산소 공급 없이는 생명 유지가 어렵습니다. 따라서, 혈액에서의 높은 산소 운반 능력은 생물이 에너지를 효율적으로 사용하고 활동적인 생활을 영위할 수 있게 하는 데 기여합니다.
Q. 어떤 새가 평생 동안 가장 먼 거리를 여행할까요?
안녕하세요. 평생 동안 가장 먼 거리를 여행하는 새로 알려진 종은 북극제비(Arctic Tern)입니다. 북극제비는 매년 극적인 장거리 이동을 수행하는데, 이들은 북극 지역에서 번식을 마친 후 남극 지역으로 이동하여 겨울을 보냅니다. 이러한 이동은 연간 약 70,000 km에 달할 수 있으며, 평생 이동 거리는 지구에서 달까지의 거리와 맞먹을 수 있습니다. 북극제비의 이러한 장거리 이동은 주로 먹이와 기후 조건 때문입니다. 북극제비는 번식기에는 북극의 긴 낮과 풍부한 먹이 자원을 활용합니다. 하지만 겨울이 다가오면서 북극 지역은 극도로 추원지고 먹이 자원이 줄어들기 때문에, 이들은 생존을 위해 남쪽으로 이동합니다. 남극의 여름은 북극의 겨울과 반대로 일어나기 때문에, 이 지역은 북극제비가 도착하는 시기에 딱 맞춰 온화한 기후와 풍부한 먹이 자원을 제공합니다. 북극제비의 이동은 매우 체계적으로 이루어집니다. 이 새들은 탁월한 네비게이션 능력을 갖추고 있으며, 해류, 바람, 별의 위치를 이용하여 장거리를 이동합니다. 또한, 이들은 에너지 효율을 최대화하기 위해 대기의 조건을 활용하여 긴 거리를 비행합니다.
Q. 생수병을 냉동실에 넣으면 왜 터질까요
안녕하세요. 생수병이 냉동실에서 터지는 현상은 물의 독특한 물리적 성질과 관련이 있습니다. 물은 얼어서 고체 상태인 얼음으로 변할 때, 대부분의 물질과는 다르게 부피가 약 9% 정도 증가합니다. 이 현상은 물의 분자 구조 때문인데, 물이 얼면서 분자들이 보다 개방된 육각형 구조를 이루며 배열되기 때문입니다. 얼음이 형성될 때, 물의 분자들은 일반적인 액체 상태에서 보다 더 넓은 공간을 차지하는 결정 구조를 형성합니다. 이 결정 구조는 더 많은 공간을 필요로 하므로, 물이 얼 때 부피가 팽창하게 됩니다. 생수병에 담긴 물이 얼기 시작하면, 얼음이 형성되면서 점점 더 많은 공간을 차지하게 됩니다. 생수병 내부에는 액체 상태의 물이 완전히 얼음으로 변화하면서 필요로 하는 추가적인 공간이 부족하게 됩니다. 이 때문에 내부 압력이 증가하고, 이 압력이 병을 구성하는 재료가 견딜 수 있는 한계를 초과하면 병이 터지게 됩니다.
Q. 인녕하세요. 정말로 똑같은 사람을 그대로 복사할 수 있는 기술력이 존재
안녕하세요. 현재 과학 기술로 인간을 정확히 복제하는 것은 이론적으로 가능할 수 있지만, 실제로는 수많은 기술적, 윤리적, 법적 장벽에 부딪히고 있습니다. 인간 복제는 기본적으로 하나의 개인의 유전적 물질을 이용해 완전히 동일한 새로운 인간을 창조하는 과정을 말합니다. 이 과정은 동물 복제에서 성공적으로 수행된 바 있지만, 인간에게 적용할 경우 발생할 수 있는 복잡한 문제들로 인해 현재 대부분의 국가에서는 엄격하게 금지되고 있습니다. 기술적으로 인간 복제를 수행할 수 있는 기반은 존재합니다. 그러나 인간 복제 과정에서 발생할 수 있는 유전적, 발달적 이상, 장기적인 건강 문제는 아직 해결되지 않은 채 남아 있습니다. 복제된 동물 실험에서도 고령에서 나타나는 질병이 젊은 나이에 발생하는 등 다양한 건강 문제가 보고되었습니다. 인간 복제는 깊은 윤리적 고민을 요구하는 주제입니다. 복제 인간의 권리, 개인의 독특성, 복제를 통한 인간 생산이 가지는 의미 등에 대한 철학적, 도덕적 질문이 동반됩니다. 이러한 이유로 유엔을 포함한 많은 국제 기구와 국가들은 인간 복제를 금지하는 법률을 제정하였습니다. 진화적 관점에서 인간 복제는 자연 선택과는 다른 경로를 제시합니다. 인간 진화는 유전적 다양성을 통해 이루어지는데, 복제는 이러한 다양성을 제한할 수 있으며, 이는 장기적으로 인류에게 불리할 수 있습니다.
Q. 오리는 물위에서 계속 떠있을수있나요 ?
안녕하세요. 오리의 깃털은 방수 기능을 갖추고 있습니다. 오리는 자신의 깃털에 있는 기름샘에서 분비되는 기름을 깃털에 바르는 행동을 함으로써 깃털을 물로부터 보호합니다. 이 방수 기능은 깃털 사이에 공기층을 유지하게 하여 물이 깃털에 스며드는 것을 방지하고, 이 공기층은 추가적인 부력을 제공합니다. 또, 오리의 몸체는 부력을 증가시키도록 특화되어 있습니다. 그들의 몸은 상대적으로 가벼운 뼈 구조를 가지고 있으며, 이는 물 위에서의 부력을 증가시킵니다. 또한, 오리는 비교적 큰 폐를 가지고 있어 이를 통해 더 많은 공기를 저장할 수 있고, 이는 추가적인 부력을 제공합니다.