Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 고추 모종 잎이 왜 이렇게 변한걸까요?
안녕하세요. 사진 속 고추 모종의 잎이 변색되고 얇아지는 증상은 여러 원인에 의해 발생할 수 있습니다. 이러한 변화는 종종 환경적 요인, 영양 결핍, 또는 병해충의 영향일 수 있습니다. 우선 전체적인 고추 모종의 잎이 노랗게 변하는 양상이 위쪽잎 도는 아랫쪽 잎에만 편중되는지를 살펴보시길 바랍니다. 보통 위쪽 잎이 노랗게 변한다면 황, 칼슘이 부족한 것입니다. 아랫잎 위주로 노랗게 변한다면 질소, 마그네슘 부족을 의심할 수 있습니다. 위와 같이 편중된 잎의 변화가 아닌 전반적인 잎의 변화가 있다면, 고추 모종이 충분한 물을 받지 못해서 잎이 시들고 얇아질 수 있습니다. 특히 실내에서 자라는 식물의 경우, 환경이 건조하면 더욱 빠르게 물 부족 현상을 경험할 수 있습니다.
Q. 레몬나무관련 궁금해서 질문 올립니다.
안녕하세요. 레몬나무에서 발견되는 갈색 반점을 일으키는 곰팡이 병은 여러 종류가 있습니다. 이러한 병들은 나무의 건강과 수확량에 심각한 영향을 미칠 수 있어서 유명합니다. 대표적인 곰팡이 병으로는 감귤 검은점병(Citrus Black spot), 감귤 점무늬병(Citrus Scab), 균핵병(Sooty Mold)가 있습니다. 사진 속 잎 상태를 보면 그을음 곰팡이 또는 진딧물로 의심됩니다. 다 설명을 드릴테니 경우에 맞는 게 있는지 확인해 보시길 바랍니다. 그을음 곰팡이는 많은 식물, 특히 진딧물이 좋아하는 식물에 흔히 발생하는 질병입니다. 레몬 나무도 예외는 아닙니다. 그을음 곰팡이는 진딧물이 분비하는 끈적끈적한 물질인 단물에서 자랍니다. 이 곰팡이는 검은 색이며 기술적으로 식물에 해롭지는 않지만 광합성을 방해하여 치명적인 결과를 초래합니다. 또한 진딧물이 대량으로 침입하면 낙엽이 지고 레몬 나무가 죽게 됩니다. 진딧물과 그을음 곰팡이 문제가 있는지 금방 알 수 있습니다. 레몬 나무 잎과 가지가 재를 뿌리고 검은 때로 뒤덮인 것처럼 보일 것입니다. 그을음 곰팡이가 레몬 나무를 점령하는 것을 방지하는 가장 좋은 방법 중 하나는 진딧물을 없애는 것입니다. 진딧물은 정원에서 쉽게 쫓아낼 수 있는 해충입니다. 레몬 나무 잎에서 진딧물을 따서 비눗물이 담긴 양동이에 버리기만 하면 됩니다. 또 다른 방법은 믿을 수 있는 물 스프레이 병으로 잎사귀에 뿌려주는 것입니다. 알코올 스프레이와 원예용 오일을 스프레이 병에 넣어 진딧물을 추가로 죽일 수 있습니다. 진딧물에 감염된 잎에서 진딧물을 닦아내는데 사용할 수도 있습니다. 진딧물의 침입을 통제하고 나면 검은 그을음 곰팡이를 간단히 씻어낼 수 있습니다. 원예용 오일을 사용해 나뭇잎과 가지에 잘 달라붙는 곰팡이를 닦아내세요.
Q. 이론상 왜 빛보다 빠른 건 존재할 수 없는 건가요?
안녕하세요. 알베르트 아인슈타인(Albert Einstein)이 제시한 특수 상대성 이론(Special Theory of Relativity)에 의하면, 빛의 속도(c)는 우주에서 물질이나 정보가 이동할 수 있는 최대 속도입니다. 이는 우주의 근본적인 구조를 규정하는 상수로, 물리 법칙의 핵심을 이루며, 그 값은 공허한 공간에서 약 299,792 km/s로 측정됩니다. 이 속도를 초과하는 현상은 현재 인정되는 물리학의 틀 내에서는 불가능한 것으로 간주됩니다. 그 이유는 다음과 같습니다. 먼저, 물체가 빛의 속도에 근접할수록 필요한 에너지가 기하급수적으로 증가하여, 이론적으로 빛의 속도에 도달하려면 무한한 에너지가 필요하다는 점에서 경제적으로도 불가능합니다. 또한, 상대성 이론에 따르면, 속도가 증가함에 따라 물체의 질량도 증가하며, 빛의 속도에 도달하면 질량이 무한대로 커지게 됩니다. 이는 물리적으로 불가능한 조건입니다. 또한, 빛의 속도를 초과하면 시간이 역행할 수 있다는 가정 하에 여러 물리적, 철학적 문제가 발생합니다. 이는 인과관계(Causality)의 법칙을 위반하며, 이는 우주의 기본적인 법칙 중 하나입니다. 따라서, 시간의 역행은 현재의 물리학 법칙으로는 설명이 불가능하며, 이로 인해 빛의 속도를 초과하는 것이 허용되지 않습니다. 결론적으로, 빛의 속도를 초과하는 것은 현재의 과학적 이해를 근본적으로 뒤흔들 필요가 있으며, 그러한 발견이 이루어진다면 물리학의 많은 이론들은 재검토하고 새로운 이론을 개발해야 할 것입니다. 현재로서는 빛의 속도가 모든 물질의 이동 속도의 상한선으로 여겨지며, 이는 과학적 실험과 관측을 통해 수차례 확인되었습니다.
Q. 수용액에서의 pH 관련해서 질문!!
안녕하세요. pH와 pOH가 항상 합쳐서 14가 되는 이유를 이해하기 위해서는 물의 이온화 상수(Kw)에 대한 개념을 알아야 합니다. 순수한 물에서는 아주 작은 양의 물 분자가 자가 이온화를 일으켜 수소 이온(H⁺, 더 정확히는 수화된 형태인 H₃O⁺)과 수산화 이온(OH⁻)을 생성합니다. 이 때의 반응은 다음과 같이 표현될 수 있습니다 : H₂O(l) ⇌ H₃O⁺(aq) + OH⁻(aq) 물의 이온화 상수 Kw는 25°C에서 1.0×10⁻¹⁴로 정의되며, 다음 식으로 나타낼 수 있습니다 : Kw = [H₃O⁺][OH⁻] = 1.0×10⁻¹⁴ 여기서 [H₃O⁺]는 수소 이온 농도, [OH⁻]는 수산화 이온 농도를 의미합니다. pH는 수소 이온 농도의 음의 로그(logarithm)로 정의되며, pOH는 수산화 이온 농도의 음의 로그로 정의됩니다. 즉 : pH = -log[H₃O⁺] pOH = -log[OH⁻] 때문에 Kw의 정의를 로그를 취하면 다음과 같이 됩니다 : logKw = log([H₃O⁺][OH⁻]) -logKw = -log[H₃O⁺] - log[OH⁻] 14 = pH + pOH 이 식에서 보듯이, 물 속에서 수소 이온과 수산화 이온의 농도는 서로 직접적으로 연결되어 있기 때문에 한쪽이 증가하면 다른 한쪽은 자동적으로 감소하여 Kw의 값이 항상 일정하게 유지됩니다. 그 결과, 어떤 수용액에서도 pH와 pOH의 합은 항상 14가 됩니다. 산을 추가할때 [H₃O⁺]이 증가하면, [OH⁻]는 Kw의 값이 일정해야 하므로 감소합니다. 이는 수용액의 전체 이온 농도가 항상 Kw에 의해 규정되기 때문입니다. 따라서, [H₃O⁺]의 증가는 [OH⁻]의 감소를 수반하며, 이에 따라 pH가 낮아지고 pOH가 높아집니다.
Q. 화학 물질 중에서 먹을 수 있는 물질들도 있나요?
안녕하세요. 화학 물질이라는 용어는 매우 광범위하며, 일상적으로 섭취하는 많은 식품도 기본적으로 화학물질로 구성되어 있습니다. 예를 들어, 물(H₂O), 소금(NaCl), 설탕(C₁₂H₂₂O₁₁) 등은 모두 화학 물질입니다. 이러한 물질들은 인체에 안전하게 섭취할 수 있으며, 실제로 필수 영양소를 제공합니다. 일반적으로, 화학 물질에 대한 부정적인 인식은 특히 인공 첨가물이나 보존료 같은 특정 화합물이 건강에 미칠 수 있는 잠재적인 부작용 때문에 생겨납니다. 예를 들어, 일부 인공 색소나 방부제는 과도하게 섭취하였을때 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 그러나 이러한 첨가물도 식품의 안전성과 신선도를 유지하기 위해 철저한 과학적 평가를 거쳐 사용이 허가된 물질들입니다. 부모님이 가공육이나 불량 식품의 섭취를 권하지 않는 이유는 이러한 식품들이 종종 건강에 덜 좋은 지방, 염분, 설탕, 인공 첨가물을 과도하게 함유하고 있기 때문일 수 있습니다. 이러한 성분들은 비만, 심혈관 질환, 당뇨병 같은 건강 문제의 위험을 증가시킬 수 있습니다. 따라서, 화학 물질이라는 용어를 너무 일반화해서 사용하기보다는 각 물질이 건강에 미치는 영향을 구체적으로 이해하고, 건강에 좋은 식품 선택을 하는 것이 중요합니다.