Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 빠르게 돌아가는 바퀴를 보면 반대로 돌아가는거 처럼 보이는데 왜 그런건가요?
안녕하세요. 빠르게 회전하는 바퀴가 반대 방향으로 움직이는 것처럼 보이는 현상은 주로 '프레임 왜곡 효과(frame dragging effect)' 또는 '와곤 효과(Wagon-wheel effect)'라고 불리며, 이는 시각적 착시의 일종입니다. 이 현상은 카메라 또는 눈과 같은 관측 도구가 특정 속도로 움직이는 객체를 연속적으로 샘플링할 때 나타납니다. 특히 영상을 촬영할 때 카메라의 프레임 속도와 객체의 회전 속도가 조화를 이루지 못할 경우 더욱 두드러지게 관찰됩니다. 이 현상의 원리는 연속적인 이미지 간의 시간적 간격과 객체의 회전 속도 사이의 상호 작용에 기초합니다. 바퀴나 다른 회전체가 한 프레임과 다음 프레임 사이의 시간 동안 정확히 또는 거의 완벽하게 특정 각도만큼 회전할 때, 각 프레임에서 바퀴의 위치가 거의 같거나 약간 역방향으로 이동한 것처럼 보일 수 있습니다. 이는 각 프레임 사이의 시간 간격이 바퀴의 회전 주기와 일치하거나 그에 접근할 때 발생합니다. 인간의 뇌는 불연속적인 정보를 연속적으로 인식하도록 처리하는데, 프레임 속도와 회전 속도가 일치하지 않을 경우, 뇌는 움직임을 역방향으로 해석할 수 있습니다. 이는 '임계주파수(threshold frequency)'와 관련이 있으며, 물체의 움직임을 잘못 해석하는 결과를 낳습니다. 이러한 효과는 영상 기술, 영화나 비디오 제작에서 중요한 고려 사항입니다. 또한, 이 현상을 이해하는 것은 로봇공학, 광학 및 뇌과학 연구에서 시각적 처리 및 인지 이해를 향상시키는데 기여할 수 있습니다. 해당 현상에 대해 심도있게 연구하는 저널로는 Journal of Vision 이나 Perception과 같은 저널이 대표적입니다. 추천드립니다.
Q. 소의 위장은 흡수율이 높지 않나요??
안녕하세요. 소는 반추동물로 분류되며, 이들의 소화 시스템은 매우 독특하고 복잡합니다. 소의 위는 한 개가 아닌 네 개의 다른 부분으로 구성되어 있으며, 이는 각각 반추위(rumen), 요람위(reticulum), 견위(omasum), 참위(abomasum)로 구성됩니다. 이러한 구조는 소가 섭취하는 식물성 물질, 특히 섬유질이 많은 사료를 효율적으로 분해하고 소화할 수 있도록 돕습니다. 소가 사료를 섭취한 후, 처음으로 반추위와 요람위로 이동합니다. 여기서 미생물에 의해 사료가 분해되기 시작합니다. 이 미생물은 섬유소를 분해하여 소화가 가능한 형태로 전환시키는 역할을 합니다. 초기에 빠르게 삼킨 음식은 부분적으로만 소화되며, 이후 소는 이 음식을 다시 입으로 가져와 되새김질을 합니다. 이 과정을 통해 음식물은 더욱 잘게 쪼개지고, 미생물이 더 효과적으로 작용할 수 있게 됩니다. 되새김질을 통해 잘게 쪼개진 음식은 다시 반추위로 돌아가 더욱 분해됩니다. 그 후, 음식물은 견위로 이동하여 물과 다른 불필요한 물질들이 흡수되지, 마지막으로 참위로 넘어갑니다. 참위는 우리가 흔히 알고 있는 일반적인 포유류의 위와 유사하며, 여기서 음식은 산에 의해 최종적으로 소화됩니다. 참위에서의 소화 과정은 단백질 분해 등을 포함하여 최종적인 영양소 흡수가 이루어집니다. 이러한 소의 소화 시스템에 대한 연구는 농업과 수의학 분야에서 중요하게 다루어집니다. 이와 관련된 저널을 추천드리자면 Journal of Dairy Science와 같은 곳을 추천드립니다.
Q. 바다에 사는 신비한 생물이라고 하면 해마가
안녕하세요. 해마는 척색동물문(Chordata) 조기어류강(Actinopterygii)에 속하는 해마목(Syngnathiformes) 해마과(syngnathidae)에 속합니다. 이 과에서는 해마뿐만 아니라 파이프피시와 같은 다른 생물들도 포함되어 있습니다. 해마의 가장 두드러진 특징은 그들의 머리가 말의 머리와 유사하게 생겼다는 점입니다. 이러한 독특한 형태는 효과적인 포식자로부터의 위장과 보호에 도움을 줍니다. 또 다른 특이한 생물학적 특성은 번식에 있어서 수컷이 임신을 한다는 점입니다. 수컷 해마는 특별히 변형된 배 부위에 알을 보관하고 수정하여, 새끼를 배출할 때까지 보호하는 역할을 합니다. 해마에 대한 연구는 그들이 처한 위험을 이해하고 해양 보호구역의 설정 및 관리에 중요한 정보를 제공합니다. 이러한 연구 결과는 다양한 과학 저널에서 접할 수 있습니다. 대표적인 것을 추천드리자면 Journal of Marine Biology와 같은 저널이 있습니다.
Q. 문어와오징어는 위협을느끼면 먹물을
안녕하세요. 문어와 오징어가 위협을 느낄 때 방출하는 먹물은 주로 방어 메커니즘으로 사용됩니다. 이 먹물은 포식자로 하여금 혼란을 느끼게 하고, 잠깐의 동안 문어나 오징어에게 도망칠 시간을 제공합니다. 그 성분과 기능에 있어서는 유사한 점이 많지만, 세부적인 화학적 구성에는 차이가 있을 수 있습니다. 문어와 오징어의 먹물 주요 성분은 멜라닌이라는 색소로, 이는 먹물에 검은 색을 부여합니다. 멜라닌 외에도 이 먹물은 다양한 단백질, 아미노산, 때로는 미네랄을 포함하고 있습니다. 이러한 성분들은 먹물이 물 속에서 구름 모양으로 퍼지도록 돕는 점액질 물질로서 기능합니다. 문어의 먹물은 주로 대형 포식자로부터 도망치기 위해 사용되며, 그 효과는 순간적인 시각적 차단뿐만 아니라, 포식자의 후각을 방해할 수 있는 화학물질을 포함할 수 있습니다. 반면, 오징어의 먹물은 주로 시각적 차단에 초점을 맞추며, 빠르게 퍼져서 포식자의 시선을 흐리게 만드는 것이 주된 목적입니다. 이러한 차이는 각 종의 서식 환경과 포식자의 종류, 사냥 방식에 따른 생물학적 적응의 결과일 수 있습니다. 문어와 오징어 모두 복잡한 해양 생태계 내에서 생존하기 위해 발달한 독특한 방어 전략을 갖추고 있으며, 이는 그들이 진화해 온 수백만 년 동안의 자연 선택의 결과로 볼 수 있습니다. 따라서, 문어와 오징어의 먹물이 비슷한 기능을 하지만, 그 구체적인 화학적 성분과 방출 방식에는 종에 따라 차이가 있을 수 있습니다. 먹물의 세부적인 화학적인 분석은 해양생물학 및 화학의 전문 저널에서 좀 더 깊이 있는 연구를 통해 확인할 수 있으며, 좀 더 심도 있는 내용을 접하고 싶으시다면 Marine Biology 또는 Journal of Chemical Ecology와 같은 문헌을 추천드립니다.
Q. 고양이는 밤에 보면 눈에서 빛이나는데
안녕하세요. 고양이의 눈에서 밤에 빛이 나는 현상은 '타피툼 루시덤'이라고 불리는 망막 뒤쪽의 반사층 때문입니다. 이 반사층은 빛을 망막으로 다시 반사시켜, 빛의 사용 효율을 높입니다. 이는 고양이가 낮은 빛의 조건에서도 효과적으로 볼 수 있게 해주는 중요한 기능입니다. 고양이는 본래 야행성 동물로, 이러한 시각적 특성은 밤이나 새벽, 먹이 활동을 하는 어두운 환경에서 사냥을 하는데 큰 장점으로 작용합니다. 또한, 타피툼 루시덤은 고양이의 눈에 빛나는 현상을 만들어, 이들이 어두운 곳에서 눈에 띄게 합니다. 고양이의 눈에서 나타나는 반사 현상은 빛이 타피툼 루시덤에 의해 반사될 때 발생합니다. 이 현상은 사진을 찍을 때 레드아이 현상과 유사하게, 빛이 카메라로 다시 반사되어 눈이 빛나 보이게 만듭니다.