Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 현대에서는 물리학을 어떻게 실생활에 이용을 하나요?
안녕하세요. 현대 사회에서 물리학은 생활 곳곳에 깊숙이 스며들어 있으며, 그 적용 범위는 일상적인 기술부터 복잡한 산업 시스템에 이르기까지 다양합니다. 우주 과학 및 천체 물리학(astrophysics)에서의 물리학적 적용은 일반적으로 잘 알려져 있지만, 더 친숙한 기술과 상호작용하는 방식에서도 물리학의 원리는 존재합니다. 전자기학(electromagnetism)은 전자 기기, 통신 시스템, 전기 모터 및 발전기 설계 등에서 핵심적인 역할을 합니다. 이는 전자기 유도(electromagnetic induction) 원리를 통해 전기를 생성하고, 전자기파(electromagnetic waves)를 이용한 데이터 전송이 가능하게 만듭니다. 양자역학(quantum mechanics)의 원리는 현대 반도체(semiconductor) 기술, 특히 트랜지스터(transistor)와 집적 회로(integrated circuits)의 작동 원리에 근거를 두고 있으며, 이는 모든 디지털 기기의 기반이 됩니다. 또한 광학(optics)은 레이저 기술, 광섬유(fiber optics), 의료 이미징(medical imaging) 기기 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니다. 광섬유는 광학적 특성을 이용하여 데이터를 빠르고 효율적으로 전송할 수 있는 수단을 제공하며, 레이저는 수술에서부터 제조 산업에 이르기까지 광범위하게 활용됩니다. 열역학(thermodynamics)은 에너지의 효율적 사용과 변환을 다루며, 이는 난방, 냉방, 냉장 및 에너지 생산 시스템의 설계에 직접적인 영향을 미칩니다. 자동차 및 항공기 엔진의 설계는 공기역학(aerodynamics)과 재료 과학(material science)의 물리학적 원리에 기초를 두고 있으며, 이는 운송 수단의 효율성과 안전성을 크게 향상시키는 요소입니다.
Q. 콜라겐 생성을 촉진하는 성분들이 모공 축소에 도움이 된다고 하는데요
안녕하세요. 콜라겐 생성을 촉진하는 성분들이 모공 축소에 도움이 되는 원리는 콜라겐이 피부의 탄력성과 구조적 강도를 향상시켜주기 때문입니다. 콜라겐은 피부의 주요 구조 단백질로, 피부를 견고하고 탄력 있게 유지하는데 중요한 역할을 합니다. 콜라겐 수준이 증가하면 피부가 더 단단하고 건강하게 유지되어 모공이 더욱 탄탄하게 조여 보이고, 결과적으로 모공 크기가 작아 보이는 효과를 낼 수 있습니다. 콜라겐 생성을 촉진하는 주요 성분은 비타민C, 레티놀, 펩타이드, 하이알루로닉산 등이 있습니다. 비타민 C(Vitamin C)는 콜라겐의 합성을 직접 촉진하고, 자유 라디칼로부터 피부를 보호함으로써 피부 노화를 늦추는데 도움을 줍니다. 비타민 C는 피부의 밝기를 개선하고, 콜라겐 네트워크를 강화하여 모공의 외관을 개선할 수 있습니다. 레티놀(Retinol)은 비타민 A의 한 형태로, 세포 재생을 촉진하고 콜라겐 생성을 증가시키는 효과가 있습니다. 레티놀은 피부를 더욱 매끄럽고 탄력 있게 만들어 주며, 모공 크기를 줄이는데 효과적입니다. 짧은 아미노산 체인인 펩타이드(Peptides)는 피부 세포에 신호를 보내 콜라겐 생산을 촉진합니다. 이들은 피부의 회복력을 개선하고, 노화의 징후를 줄이며, 모공을 더욱 탄탄하게 만드는데 도움을 줄 수 있습니다. 하이알루로닉산(Hyaluronic Acid)는 피부에 수분을 유지하는데 도움을 줍니다. 피부를 촉촉하게 하여 콜라겐과 엘라스틴의 건강을 지원합니다. 피부가 수분을 잘 유지하면 더욱 탄력 있고 건강해 보이며, 이는 모공의 외관을 개선하는데 기여할 수 있습니다.
Q. 빠르게 회전하는 휠과 시각적 착시 효과
안녕하세요. 빠르게 회전하는 휠이나 선풍기 날개를 볼 때 배경이 선명하게 보이는 현상은 주로 "스트로브 효과"(stroboscopic effect) 또는 "왜건 휠 효과"(wagon-wheel effect)라고 불립니다. 이 효과는 빛의 조건, 시각적 인식, 때때로 비디오 또는 필름 촬영 기술과 관련이 있습니다. 스트로브 효과는 회전체가 일정한 속도로 움직일 때, 빛의 깜빡임(예를 들어, 조명이나 카메라의 셔터 속도)이 그 움직임과 동기화될 때 발생합니다. 이 경우, 회전체의 각 위치가 깜박임의 타이밍과 일치하여 정지해 보이거나 매우 느리게 움직이는 것처럼 보이게 됩니다. 인간의 눈과 뇌는 고속으로 움직이는 객체를 연속적인 이미지로 처리할 능력이 한계가 있습니다. 이 때문에 매우 빠르게 움직이는 객체는 우리 눈에 정지하거나 역방향으로 움직이는 것처럼 보일 수 있습니다. 이는 특히 카메라로 비디오를 촬영할 때 더욱 두드러지는데, 카메라의 프레임 속도와 회전체의 회전 속도가 동기화되면서 착시 현상이 발생할 수 있습니다. 자동차 휠이나 선풍기 날개가 회전할 때 주변 조명(특히 인공 조명)의 영향을 받아 이러한 착시 현상이 나타날 수 있습니다. 인공 조명이 깜박이는 주기(ex : 형광등의 경우 50Hz 또는 60Hz)가 회전체의 회전 주기와 일치하면, 회전체가 정지해 보이거나 매우 느리게 움직이는 것처럼 보이는 것입니다.
Q. 남극 빙하 밑은 엄청 추운데도 생명체는 어떻게 사나요?
안녕하세요. 남극 빙하 밑에서 생명체가 생존할 수 있는 이유는 그들이 극한 환경에 적응하는 놀라운 생물학적 전략을 가지고 있기 때문입니다. 이 지역의 수온은 종종 영하에 이르지만, 다양한 생ㅁ여체들은 이러한 추운 환경에서 번성합니다. 특히, 남극의 물고기들은 항동결 단백질(antifreeze proteins ; AFPs)을 체내에서 생성하여 그들의 체액이 얼지 않도록 하는 능력을 가지고 있습니다. 이 단백질들은 얼음 결정이 형성되는 것을 방지하거나 얼음 결정의 성장을 억제하여, 매우 낮은 온도에서도 생물 조직이 동결되는 것을 막습니다. 또한, 남극 빙하 밑의 생명체들은 극도로 낮은 대사율을 유지하며 에너지 소비를 최소화하는 전략을 사용합니다. 이들은 제한된 식량 자원과 혹독한 환경 조건에서 생존하기 위해 필요한 최소한의 에너지만을 사용하여 활동합니다. 남극 생태계에서 이러한 생물들은 종종 독특한 생태적 니치를 차지하며, 특화된 사냥 기술과 먹이 체인에서의 역할을 통해 생존합니다.
Q. 공룡을 부활시키는 작업을 하고 있는데 실제로 가능할까요?
안녕하세요. 공룡을 유전적으로 부활시키는 논의는 과학적인 호기심뿐만 아니라 심오한 윤리적, 생태학적 쟁점을 수반합니다. 현재 과학자들은 주로 닭과 같은 현대 조류를 이용하여 공룡과 유사한 특성을 연구하는 "유전적 역공학" 접근 방식을 통해 공룡의 특정 유전적 특성을 재현하려고 시도하고 있습니다. 이 과정에서 과학자들은 공룡과 조류의 공통 조상에서 유래한 유전자를 조작하여, 닭에서 공룡과 유사한 형질을 나타내게 하는 실험을 진행 중입니다. 이러한 연구는 이론적으로는 흥미로울 수 있지만, 실제로 완전한 공룡을 부활시키는 것은 현재의 기술로는 불가능합니다. 공룡 DNA를 완벽하게 복원하는 것은 과학적으로 현실적이지 않으며, 화석에서 발견되는 DNA 조각은 너무나도 단편적이고 훼손되어 있습니다. 더구나, 실제 공룡을 복원한다 하더라도 그 생물이 오늘날 지구의 생태계에 적합할지, 생태적 균형을 어떻게 해칠지 예측하기 어렵습니다.