Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 물고기들도 인간과 같이 물속에서 잠을 자나요?
안녕하세요. 물고기도 잠을 잡니다. 그러나 인간이나 다른 육지 동물들과는 다른 방식으로 수면을 취합니다. 대부분의 물고기는 뇌파 활동이 변화하거나 더 낮은 대사율을 보이는 등의 방법으로 수면 상태에 빠집니다. 그러나 물고기가 눈꺼풀이 없기 때문에 눈을 감고 자는 것은 아닙니다. 많은 물고기들은 안전하다고 느끼는 장소나 숨을 수 있는 공간에서 잠을 잡니다. 예를 들어, 바닥에 가라앉거나 산호, 돌, 식물 사이에 숨는 것입니다. 수면 중인 물고기는 헤엄치는 속도가 느려지거나 완전히 멈추는 경우도 있습니다. 이는 에너지 보존과 재충전을 위함입니다.
Q. 집에서 가스레인지를 무한정으로 쓰는데, 도대체 그 가스는 어디서 나오나요?
안녕하세요. 집에서 사용하는 가스 레인지에 공급되는 가스는 주로 천연가스(natural gas)와 액화석유가스(Liquified Petroleum Gas ; LPG) 두 종류가 있습니다. 이들 가스는 화학적 방법으로 제조되기보다는 자연에서 추출된 후 정제 과정을 거쳐 사용됩니다. 천연가스는 주로 메탄(CH₄)을 비롯한 여러 가지 탄화수소(hydrocarbons)로 구성되어 있으며, 지하의 암석층에서 발견됩니다. 이 가스는 지구의 역사와 함께 수백만 년에 걸쳐 유기물이 분해되면서 자연적으로 형성되었습니다. 추출된 천연가스는 주로 파이프라인을 통해 가정이나 상업 시설로 직접 운송되며, 이 과정에서 수분, 이산화탄소, 황화수소 등의 불순물이 제거됩니다. 천연가스는 높은 연소 효율과 비교적 낮은 환경 오염을 유발한다는 점에서 선호되는 에너지원입니다. 액화석유가스는 주로 프로판(C₃H₈)과 부탄(C₄H₁₀)의 혼합물로 구성되어 있으며, 원유의 정제 과정 중에 부산물로 얻어지거나, 천연가스 추출 과정에서 분리됩니다. 이 가스는 상온에서 액체 상태로 저장되며, 용기 내에서 압축될 때 액화됩니다. LPG는 이동이 용이하고 저장이 편리하여, 천연가스 공급이 어려운 지역에서 널리 사용됩니다. 두 가스 모두 지질학적 조건과 과거 지구의 생태계가 형성한 결과로 볼 수 있습니다. 지구 내부의 열, 압력, 유기물의 유형 및 분포는 해당 지역에서 발견되는 가스의 종류와 양에 결정적인 영향을 미칩니다. 이러한 요소는 각 지역의 지질학적 특성과 밀접하게 관련되어 있으며, 이는 과학적 연구와 탐사를 통해 파악됩니다.
Q. 사람마다 체온이 다른 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 인간의 체온은 다양한 유전적 및 환경ㅈ거 요인에 의해 영향을 받습니다. 체온은 주로 중심체온(core body emperature)과 표면체온(surface body temperature)으로 나뉘며, 이 두 체온의 조절은 복잡한 생리학적 조절 메커니즘에 의해 이루어집니다. 유전적 요인은 개인의 기초 대사율(Basal Metabolic Rate ; BMR), 호르몬 분비 패턴, 체온 조절 중추의 감수성 등에 영향을 미칩니다. 갑상선 호르몬은 체온을 조절하는 중요한 역할을 하며, 갑상선 기능 항진증(hyperthyroidism)이나 갑상선 기능 저하증(hypothyroidism)과 같은 상태는 체온에 직접적인 영향을 줄 수 있습니다. 또한, 유전적으로 결정된 체질량 지수(Body Mass Index ; BMI)나 체지방 비율도 체온 조절에 영향을 미칠 수 있습니다. 이러한 요인들은 개인의 체온을 상승시키거나 감소시킬 수 있는 경향성을 제공합니다. 환경적 요인으로는 주변 온도, 습도, 개인의 활동 수준, 의복, 식습관 등이 있습니다. 이러한 요인들은 체온 조절 시스템에 직접적인 영향을 주어 체온 변화를 유발합니다. 예를 들어, 추운 환경에 노출되었을때 몸은 체온을 유지하기 위해 더 많은 에너지를 소모하며, 이는 기초 대사율을 증가시켜 체온을 상승시킬 수 있습니다. 반대로, 고온의 환경에서는 체온을 낮추기 위해 땀을 배출하는 등의 방법으로 열을 방출하려고 합니다.
Q. 화재가 나게 되면 피해는 요령을 알려주시기 바랍니다..
안녕하세요. 화재 발생 시 건물에서의 대피는 무엇보다 신속하고 체계적인 조치를 요구합니다. 불꽃과 열은 물론, 화재로 인해 발생하는 유독 가스와 연기가 주된 위험 요소입니다. 특히, 연기는 화재 중 가장 치명적인 요소로서, 이는 불완전 연소로 인해 생성된 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO₂) 및 기타 유해 가스들을 포함하고 있습니다. 5층에 거주 중인 경우, 화재가 발생하게 된다면 우선 낮은 자세로 이동을 해야 합니다. 연기는 공기보다 가벼워 상층부로 빠르게 상승합니다. 따라서, 바닥에 가깝게 기어가거나 쭈그려 행동하는 것이 연기 흡입을 최소화할 수 있습니다. 이때 젖은 천을 사용하여 입과 코를 젖은 천이나 수건으로 덮는 것은 호흡하는 공기 중의 유독 가스와 연기 입자를 필터링하는데 도움을 줍니다. 이 방법은 특히 집안의 공기가 연기로 가득 찼을때, 유해 물질의 흡입을 감소시키는데 효과적입니다. 가급적 엘리베이터 사요은 피하고, 비상 계단을 사용하여 신속히 건물 밖으로 대피해야 합니다. 엘리베이터는 특히 전력 공급이 중단되거나 연기가 침입할 위험이 있기 때문에 사용을 하지 않는 것이 좋습니다.
Q. 물이 끓을 때 수증기로 변하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 물이 끓을 때 수증기로 변하는 과정은 열역학의 기본 원리를 통해 설명할 수 있습니다. 이 과정에서는 물 분자가 액체 상태에서 기체 상태로 전환되며, 이는 물 분자에 열에너지가 전달되어 발생합니다. 물이 가열될 때, 물리적으로 열에너지가 물에 전달됩니다. 이 열에너지는 물 분자들 사이의 운동 에너지를 증가시킵니다. 분자 운동 에너지의 증가는 분자 간의 결합력, 즉 수소 결합을 약화시켜 분자 간의 거리를 넓히고, 최종적으로 액체 상태의 물 분자들이 기체 상태로 이탈하게 만듭니다. 물이 끊는 점(대기압 하에서는 보통 100°C)에 도달하면, 물 분자들은 충분한 에너지를 가지고 있어 액체의 표면뿐만 아니라 내부에서도 기체로 변환할 수 있습니다. 이 기체 상태의 물 분자들은 수증기로 알려져 있으며, 이들은 액체 상태의 물 위로 상승하여 기체 상태로 이탈합니다. 이 과정에서 발생하는 기포는 물이 끓고 있음을 나타냅니다. 열역학적 관점에서, 물이 기체로 변하는 것은 엔탈피(Enthalpy)의 변화와 관련이 있습니다. 물 분자가 액체 상태에서 기체 상태로 변할 때, 이른바 '증발열' 또는 '기화열'이 필요합니다. 이 에너지는 주변 환경(ex : 가열원)으로부터 공급받으며, 분자들이 액체에서 벗어나 기체 상태가 되기 위해 필요한 에너지를 제공합니다.