Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 개구리는 코가 없어도 피부로 숨을 쉴 수 있으니 살 수 있나요?
안녕하세요. 개구리는 고유한 호흡 방식을 가지고 있어, 주로 피부를 통해 호흡을 합니다. 이는 피부호흡이라 불리며, 피부가 충분히 습하게 유지될 경우에 효과적으로 이루어집니다. 개구리의 피부는 산소를 직접 흡수하고 이산화탄소를 배출하는 매우 얇고 습기에 민감한 구조를 가지고 있습니다. 실제로, 피부를 통한 가스 교환은 개구리가 물속이나 습한 환경에서 생존하는데 매우 중요한 역할을 합니다. 하지만 개구리가 코를 사용하지 않고도 생존할 수 있느냐는 질문에 대한 답은 복잡합니다. 개구리는 코를 통한 호흡도 중요하게 사용합니다. 코를 통한 호흡은 특히 활동적인 상황에서 더 많은 산소를 필요로 할 때 중요한 역할을 합니다. 코는 공기를 통한 산소의 흡수를 돕고, 물 밖에서의 생활에 필수적인 조절 기능을 수행합니다. 코를 통한 호흡 없이는 피부만으로 충분한 산소를 획득하는 것이 어렵기 때문에, 코가 완전히 없다면 개구리는 효율적으로 산소를 섭취하고 이산화탄소를 배출하는데 문제가 생길 수 있습니다.
Q. 어떻게 개는 혀로 체온을 조절하나요?
안녕하세요. 개는 열 조절 메커니즘을 통해 자신의 체온을 유지합니다. 이 과정에서 개는 혀를 사용하여 효율적으로 체온을 조절하게 되는데, 이는 주로 증발 냉각(evaporative cooling)이라는 과정을 통해 이루어집니다. 개의 체온 조절 메커니즘은 다음과 같이 설명될 수 있습니다. 개가 신체 활동을 한 후, 체내의 열이 증가하면 그 열을 효과적으로 방출할 필요가 있습니다. 개는 발한선이 적어 땀을 통한 냉각이 제한적입니다. 따라서, 개는 호흡을 통해 체온을 조절하게 됩니다. 이때 개는 혀를 내밀고 빠륵 ㅔ숨을 쉬면서 혀와 입 주변의 습기가 증발하게 합니다. 이 증발 과정에서 대기로 열이 이동하게 되고, 이로 인해 체내의 열이 감소하게 됩니다. 즉, 혀와 입안의 젖은 표면에서 물이 증발할 때, 그 과정에서 체온이 상승한 열이 제거되어 체온이 낮아지는 것입니다.
Q. 박테리아와 바이러스의 차이는 무엇인가요?
안녕하세요. 박테리아와 바이러스는 생물학적 특성과 기능적 역할에서 근본적인 차이를 보입니다. 박테리아는 독립적으로 생존할 수 있는 단세포 생물로, 자체적인 세포벽과 세포막을 갖추고 있으며, 복제 및 에너지 생성을 위한 모든 필수적인 생화학적 경로를 내부적으로 갖추고 있습니다. 이에 반해, 바이러스는 생존과 복제를 위해 반드시 숙주 세포가 필요한 비세포적 감염체입니다. 바이러스는 자체적인 대사 활동을 하지 않습니다. 박테리아는 성장과 번식을 위해 영양분을 소비하며, 일부는 유기체에 유익한 영향을 미치는 반면 다른 일부는 질병을 유발할 수 있습니다. 예를 들어, 장내 박테리아는 소화를 돕고 비타민을 합성하는 등의 유익한 기능을 수행합니다. 반면, 바이러스는 인플루엔자 바이러스나 HIV와 같이 질병을 일으키는 주요 원인입니다. 바이러스는 숙주의 세포를 파괴하거나 기능 장애를 초래하여 병리적 상태를 유발합니다. 이러한 차이는 두 감염체의 진단 및 치료에도 중요한 영향을 미칩니다. 박테리아 감염은 항생제로 치료할 수 있지만, 바이러스 감염은 항바이러스제나 숙주의 면역 시스템을 강화하는 방법으로 치료합니다. 이러한 구별은 질병의 관리와 치료 전략 수립에 필수적입니다.
Q. 진화론적 관점에서 볼 때 동양인이 서양인보다 진화가 더 된건가요?
안녕하세요. 진화론적 관점에서 인종 간의 비교를 "진화가 더 되었다"는 방식으로 표현하는 것은 적절하지 않습니다. 진화는 특정한 방향이나 목표를 지향하는 과정이 아니라, 주어진 환경에 대한 적응의 과정입니다. 서로 다른 환경에서 생존과 번식에 유리한 특징들이 선택되고, 이러한 과정을 통해 종 내에서 다양성이 발생합니다. 피부의 색깔, 머리카락의 질감, 신체의 크기 등은 모두 각 환경에 맞춰 진화한 결과입니다. 피부 색깔은 햇빛에 대한 노출과 관련이 깊으며, 강한 자외선 아래에서는 짙은 피부 색깔이 자외선으로부터 보호하는 데 도움이 되고, 자외선이 약한 지역에서는 밝은 피부가 비타민 D의 합성을 돕습니다. 또한, 생식기의 크기나 체모의 양과 같은 특성이 진화의 "진행 상태"를 나타내는 지표가 되지 않습니다. 이러한 특성들은 각 인구 집단의 조상들이 살았던 환경과 생활 방식에 따라 다르게 발달했을뿐, 어떤 집단이 더 "진화했다"고 평가할 수는 없습니다. 진화는 생물학적 특성이 어떻게 환경에 적응해 가는가를 설명하는 이론일 뿐, 인간 집단 간의 우월성을 비교하는 도구가 아닙니다. 모든 인간은 유전적으로 매우 유사하며, 인종적 차이는 전체 유전자의 아주 작은 부분만을 차지합니다.
Q. 물리 고수분들 간단한 물리 문제 풀이 도와주세요.
안녕하세요. 이 문제는 물체가 균일한 속도로 이동하면서 관측자가 있을 때, 다양한 위치에서 물체를 관찰하는 상황을 설명하고 있습니다. 각각의 위치 A, B, C에서 물체의 관측 방향 및 벡터를 결정하는 문제입니다. (1) A점에서의 관측 A점의 관측자는 y축을 따라 +y 방향으로 보고 있으므로, x = 0에서 x = d로 이동하는 물체를 보게 됩니다. 이 물체의 움직임은 x축을 따라 +x 방향으로 이루어집니다. 따라서 A에서 물체는 오른쪽으로 움직이는 것으로 보일 것입니다. (2) B점에서의 관측 B점의 관측자는 x축을 따라 +x 방향으로 보고 있습니다. 따라서 이 관측자는 x = 0에서 x = d로 이동하는 물체를 정면으로 볼 수 있습니다. B에서 관측되는 물체의 방향은 직접적으로 관측자를 향하고 있기 때문에, 이 물체는 관측자에게 다가오는 것처럼 보일 것입니다. (3) C점에서의 관측 C점의 관측자는 y축을 따라 -y 방향으로 보고 있습니다. 그러므로 x = 0에서 x = d로 이동하는 물체는 왼쪽에서 오른쪽으로 움직이는 것처럼 보일 것입니다. 이 경우, C에서의 물체는 아래쪽에서 위쪽으로 움직이는 것처럼 보일 것입니다. (4) 전체 문제 풀이 위의 각 관측 결과를 통합하면, 각 지점에서 물체가 어떻게 관측되는지 그리고 관측된 방향 벡터를 구할 수 있습니다. A점에서는 +x 방향, B점에서는 물체에 대한 방향(물체가 직접 다가오므로 -x 방향의 반대), C점에서는 위로 (+y 방향의 반대) 움직이는 것처럼 보일 것입니다.