Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 도롱뇽과 도마뱀은 무슨차이인가요?
안녕하세요. 도롱뇽과 도마뱀 사이에는 여러 생물학적 차이점이 있습니다. 먼저, 도롱뇽은 양서류에 속하며, 습한 환경을 선호하고, 피부를 통해 호흡하는 특성을 가지고 있습니다. 이에 반해, 도마뱀은 파충류로 분류되며, 건조한 환경에서 살며 ,비늘로 덮인 피부를 가지고 있습니다. 양서류인 도롱뇽은 물가나 습지에 서식하는 것이 일반적이며, 알을 낳고 그 알에서 부화한 유생이 수생 환경에서 성장하는 과정을 거칩니다. 이 유생은 보통 외부에 아가미를 가지고 있으며, 성체가 되면서 내부로 아가미가 숨겨지는 변태를 경험합니다. 반면, 도마뱀은 대부분의 종류가 육상에 알을 낳고, 부화한 새끼는 출생 시부터 거의 완전한 형태의 작은 성체로 나타납니다. 이들은 호흡을 위해 폐를 사용하며, 습기가 많은 환경보다는 건조하거나 일조량이 풍부한 곳을 선호합니다. 또한, 도롱뇽은 주로 야행성이며, 겨울철에는 땅속이나 물속에서 겨울을 나는 것이 일반적입니다. 도마뱀은 낮 동안 활동적이며, 태양의 열을 받아 체온을 조절하는 행동을 보입니다. 이러한 차이는 각각의 생태계 내에서 생존과 번식에 적합한 진화적 적응의 결과라 할 수 있습니다.
Q. 연소라는 현상 자체가 화학반응이라데 불이나고 꺼지는 것도 화학반응인가요?
안녕하세요. 연소는 확실히 화학 반응으로 분류됩니다. 이 과정에서 연료(일반적으로 탄소 기반)와 산소가 반응하여 주로 이산화탄소, 물, 열, 빛을 생성합니다. 이 반응은 산화 반응의 한 형태로, 연료가 산소와 결합할 때 에너지가 방출되는 과정입니다. 불이 붙는 것은 연소가 시작되는 순간을 나타내며, 이때 발생하는 화학 반응은 연료의 화학적 결합이 산소와 결합하면서 에너지를 방출하고 이산화탄소와 물을 생성합니다. 불이 꺼지는 것은 이 화학 반응이 중단되었음을 의미하는데, 이는 연료가 소진되었거나 산소 공급이 차단되었을 때 발생합니다. 예를 들어, 목재를 태울 때, 목재의 주요 성분인 셀룰로오스가 공기 중의 산소와 반응하여 이산화탄소, 물, 에너지(열과 빛)를 방출합니다. 이 과정에서 발생하는 열은 다른 연료 입자를 가열하여 연소가 계속되도록 합니다. 따라서, 연소는 단순히 물질이 타는 것 이상으로 복잡한 화학적 변화를 포함하고 있으며, 이는 에너지 변환의 중요한 형태입니다. 이렇게 연소가 화학 반응으로 이해되는 이유는 반응 과정에서 원자들 사이의 화학적 결합이 깨지고 새로운 결합이 형성되기 때문입니다. 이 과정에서 에너지의 형태가 화학 에너지에서 열 에너지로 변환되며, 이는 화학 반응의 전형적인 특성입니다.
Q. 곰들은 겨울잠을 자던데 판다도 겨울잠을 자나요?
안녕하세요. 거대 판다는 일반적인 곰 종류와 달리 겨울잠을 자지 않습니다. 거대 판다의 주식인 대나무는 일년 내내 비교적 일정하게 구할 수 있어서 겨울잠을 자는 다른 곰들처럼 계절에 따른 음식 부족을 겪지 않습니다. 이 때문에 판다는 겨울잠을 자는 생리적 필요가 없습니다. 대신, 거대 판다는 겨울 동안에도 활동적으로 지내며, 필요에 따라 더 따뜻한 지역으로 이동하기도 합니다. 이러한 행동은 판다가 다른 곰과 다른 독특한 생태적 특성을 갖는 이유 중 하나입니다.
Q. 가속도가 생기는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 가속도가 생기는 이유는 크게 물체에 작용하는 외부 힘 때문입니다. 뉴턴의 2ㅔㅈ운동법칙에 따르면, 물체에 힘이 작용하면 그 힘의 방향으로 가속도가 발생합니다. 이 법칙은 일반적으로 F= ma로 표현되며, 여기서 F는 물체에 작용하는 힘, m은 물체의 질량, a는 가속도입니다. 예를 들어, 물체를 자유 낙하시킬 때 공기 저항이 없다면, 물체에 작용하는 유일한 힘은 중력입니다. 중력은 지구와 물체 사이의 질량으로 인해 발생하며, 이 힘은 물체의 질량과 중력가속도의 곱으로 계산됩니다(F = mg). 여기서 g는 중력가속도로, 지구 표면 근처에서는 대략 9.81 m/s²의 값을 가집니다. 중력만 작용할 때, 이 힘은 물체를 지속적으로 가속시키므로 물체의 속도가 시간이 지남에 따라 증가합니다. 중력 가속도 외에도 다른 종류의 가속도가 발생할 수 있는데, 이는 다른 외부 힘의 작용 때문입니다. 예를 들어, 자동차가 엔진의 동력으로 가속할 때, 엔진은 차량을 추진하는 힘을 제공하고, 이 힘은 자동차의 질량에 작용하여 가속도를 발생시킵니다. 비슷하게, 로켓이 우주로 발사될 때 추진체가 내 뿜는 가스는 로켓을 추진하는 데 필요한 엄청난 힘을 제공하며, 이로 인해 로켓은 가속됩니다.
Q. 김치같은 음식이 발효가 되면 국물에서 기포같은게 생기는 화학반응은 어떻게 해서 생기는건가요?
안녕하세요. 김치의 발효 과정에서 기포가 생성되는 현상은 미생물의 활동과 관련이 있습니다. 김치를 만들 때 사용되는 채소와 조미료는 다양한 유익한 미생물을 자연적으로 함유하고 있으며, 이 미생물들이 김치의 저장 과정 중에 활발하게 번식하면서 발효를 촉진합니다. 발효 과정 중에 일어나는 주요 화학 반응은 유산균(Lactobacillus)과 같은 미생물이 김치에 포함된 당류를 분해하여 유기산(주로 젖산), 알코올, 이산화탄소 등을 생성하는 것입니다. 특히 이산화탄소는 가스 형태로 발생하기 때문에 김치 국물에서 기포 형태로 나타납니다. 이 기포들이 축적되어 김치 통에서 보이는 거품이나 김치가 부풀어 오르는 현상을 유발합니다. 이 과정은 젖산 발효(lactic acid fermentation)라고 불리며, 젖산균 외에도 여러 다른 유산 생성 미생물이 관여할 수 있습니다. 젖산은 김치의 pH를 낮추어 더욱 안전한 보존 상태를 유지하게 하며, 동시에 김치의 맛과 향을 향상시키는 중요한 역할을 합니다. 이산화탄소의 생성은 또한 김치가 그 특유의 신선하고 톡 쏘는 맛을 가지게 하는 요소 중 하나입니다.