Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 벌레들은 왜 불빛이있는곳으로 모이나요?
안녕하세요. 많은 야행성 곤충들은 천체, 특히 달과 별을 이용하여 항법을 합니다. 이 곤충들은 달빛이나 별빛을 항상 일정한 각도에서 유지하며 날아가는 방식으로 방향을 유지합니다. 하지만 인공 광원(ex : 가로등, 캠프 불빛)이 주변에 있을 때, 이러한 곤충들은 자연스럽게 이 빛을 천체로 오인하고 그 방향으로 비행하려고 합니다. 인공 빛은 곤충이 달이나 별을 항법의 지점으로 사용하는 데 혼란을 주며, 결과적으로 빛 주변을 끊임없이 비행하게 만듭니다. 곤충들 중 일부는 빛에 대한 광 감응성(phototaxis)이 있어, 빛에 자연스럽게 끌립니다. 이는 특히 UV 빛에 민감한 곤충들에게서 흔히 볼 수 있으며, 많은 인공 빛이 UV 스펙트럼을 포함하고 있기 때문에 이러한 빛을 향해 모이게 됩니다. 빛은 곤충에게 가능한 서식지나 먹이의 존재를 암시하는 신호로 해석될 수 있으며, 이로 인해 빛이 있는 곳으로 집결하게 됩니다.
Q. 무동력 항공기가 오래 날려면 어떤 게 필요 할까요?
안녕하세요. 무동력 항공기의 장시간 체공을 위해 필요한 요소는 추진력보다는 공기역학적 설계의 최적화에 초점을 맞추어야 합니다. 이러한 항공기는 엔진을 사용하지 않기 때문에, 항공기의 양력과 항력 간의 균형을 효율적으로 관리하여 가능한 한 공중에 오랫동안 머물 수 있도록 해야 합니다. 우선, 무동력 항공기의 날개 설계는 매우 중요한 요소입니다. 날개가 충분히 넓고 양력을 효율적으로 생성할 수 있도록 설계되어야 합니다. 날개의 양력 대 항력 비율을 최대화하는 것은 항공기가 더 높은 고도에서 안정적으로 비행할 수 있게 하며, 이는 공기의 저항을 최소화하고 체공 시간을 극대화하는 데 기여합니다. 또한, 항공기의 구조적 무게도 중요한 변수입니다. 경량화된 재료를 사용하여 구조체를 제작함으로써, 무게 중심을 낮추고, 항공기 전체의 무게를 줄이는 것이 체공 시간을 늘리는 데 필수적입니다. 더 가벼운 항공기는 더 적은 양력으로도 비행할 수 있으므로, 에너지 효율성이 향상됩니다. 공기역학적 효율을 높이기 위해 항공기의 전체적인 디자인도 중요합니다. 유선형의 디자인은 공기 저항을 최소화하여 더욱 효과적인 비행을 가능하게 합니다. 항공기의 모든 부분이 공기 저항을 줄이는 방향으로 설계되어야 하며, 이는 섬세한 계산과 시험을 통해 최적화됩니다.
Q. 염색을 할때 소금을 넣는 이유는 어떤 원리 때문에 그런가요?
안녕하세요. 소금(NaCl)을 물에 추가하면 용액의 이온 강도가 증가합니다. 이는 염료 분자 사이와 섬유 사이에 작용하는 정전기적 반발력을 감소시킵니다. 소금이 물에 녹으면 나트륨(Na⁺) 이온과 염화(Cl⁻) 이온이 생기는데, 이 이온들이 염료와 섬유 사이의 물 분자를 밀어내고 염료 이온들이 섬유에 더 가까이 접근할 수 있도록 합니다. 이는 염료 분자가 섬유 표면에 더 잘 결합할 수 있게 만들어, 염색의 효율을 높입니다. 게다가, 소금이 존재함으로써 섬유와 염료 사이에 일어나는 경쟁적 흡착 현상이 감소합니다. 소금 이온들이 염료 이온들과 경쟁하여 섬유의 활성 부위에 접근하는 것을 막아, 염료 이온이 섬유에 더 쉽게 흡착되도록 합니다. 이는 섬유의 색상을 더욱 깊고 선명하게 만드는 데 기여합니다. 또, 소금이 섬유의 구조적 안정성에도 영향을 미치는 것으로 알려져 있습니다. 염색 과정에서 섬유가 물에 잘 퍼지도록 하고, 염료 분자가 섬유의 내부로 침투하는 것을 용이하게 합니다. 이는 최종적으로 염색된 섬유의 색상이 더 오래 지속되도록 도와줍니다. 염색에서 소금의 사용은 이러한 화학적 및 물리적 원리에 근거하여 염료의 섬유 흡착을 최적화하는데 중요한 역할을 합니다. 이 과정은 섬유의 색상을 향상시키고, 색상의 균일성을 보장하며, 염색의 내구성을 증가시키는 데 기여합니다.
Q. 버스를 타거나 차량을 탔을 때 몸이 기우뚱 하는 이유는 무슨 작용인가요?
안녕하세요. 차량이 급정거할 때, 차량은 갑자기 멈추지만 차량 내부에 있던 승객들의 몸은 여전히 앞으로 움직이려는 관성을 가지고 있습니다. 이로 인해 승객들은 실제로는 차량이 멈췄음에도 불구하고, 앞으로 몸이 기울어지는 것을 느낄 수 있습니다. 이 현상은 특히 안전벨트를 착용하지 않았을 때 더욱 뚜렷하게 나타납니다. 비슷한 경우로, 차량이 급격하게 방향을 틀 경우, 차량은 새로운 방향으로 움직임을 시작하지만, 승객들의 몸은 여전히 기존의 직진 방향으로 움직이려는 관성을 유지합니다. 결과적으로, 승객들은 차량이 회전하는 반대 방향으로 몸이 기울어지는 것을 경험하게 됩니다. 이는 원심력(centrifugal force)과 관련이 깊으며, 이는 회전 운동을 하는 동안 물체가 회전의 중심에서 벗어나려는 경향을 나타냅니다.
Q. 날씨가 추워지면 이뇨 작용이 빨라 지는 이유가 있나요?
안녕하세요. 추운 환경에서는 우리 몸의 혈관이 수축하여 혈액 순환을 조절하려 합니다. 이 혈관 수축은 주로 피부 표면에서 일어나며, 몸의 중심 부위로 혈액을 유지하기 위한 반응입니다. 혈관이 수축하면 체온을 보존할 수 있으나, 동시에 심장으로 돌아오는 혈액량이 증가하게 됩니다. 이로 인해 심장과 혈관에 가해지는 압력이 높아져 신장으로 혈액이 더 많이 흘러들어가게 됩니다. 신장은 혈액을 걸러 내는 역할을 하며, 혈액량이 증가하면 더 많은 혈액을 걸러 내야 합니다. 이 과정에서 체내의 불필요한 수분과 노폐물을 제거하는 일이 더 활발해집니다. 결과적으로 소변의 양이 증가하며, 이는 이뇨 작용이 빨라진다는 느낌을 줄 수 있습니다. 또한, 추위에 반응하여 신체는 에너지 소비를 최소화하려 하며, 이 과정에서도 수분 대사도 영향을 받을 수 있습니다. 체내에서 수분을 효율적으로 관리하려는 신체의 노력은 또한 이뇨 작용에 영향을 미칠 수 있습니다.