Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 밀폐된 공간에서 유출된 기체의 농도 문제
안녕하세요. 이 문제를 풀기 위해 몇 가지 기본적인 화학적 계산을 수행해야 합니다. 주어진 정보를 바탕으로 이산화탄소(CO₂)의 농도를 parts per million (ppm) 단위로 계산합니다. 문제에서 이산화탄소의 부피는 리터(L)로 주어졌으며, 이를 입방미터(m³)로 변환해야 합니다. 이는 화학적 계산에서 흔히 사용하는 단위이기 때문입니다. 공간의 부피는 이미 입방미터(m³)로 주어졌습니다. 1 m³ = 1000 L 이므로, 20 L는 0.02 m³ 입니다. 이산화탄소의 몰 수를 계산하기 위해 몰 부피를 사용합니다. 표준 상태에서 이산화탄소의 몰 부피는 대략 22.4 L/mol입니다. 이를 m³로 변환하여 계산에 사용합니다. 22.4 L/mol = 0.0224 m³/mol 몰 수 = 유출된 이산화탄소 부피(m³) / 몰 부피(m³/mol) = 0.02m³ / 0.0224 m³/mol ≈ 0.89286 mol 이산화탄소의 농도 단위는 ppm이며, 이는 백만 분의 일 부분을 의미합니다. 이 경우 전체 공간에 대한 이산화탄소의 부피 비율을 백만으로 확대하여 표현합니다. 이산화탄소의 부피 = 몰 수 x 몰 부피 = 0.89286 mol x 0.0224 m³/mol ≈ 0.02 m³ ppm = (이산화탄소 부피 / 전체 공간의 부피) x 10⁶ = (0.02 m³ / 1000 m³) x 10⁶ = 20 ppm 이 계산을 통해, 밀폐된 공간에서 이산화탄소의 농도가 20 ppm임을 알 수 있습니다. 이러한 계산은 공간에서 이산화탄소가 차지하는 비율을 정확히 나타내며, 환경이나 안전 기준에 대한 평가에 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.
Q. 곤충들은 보통 어떻게 소리를내나요?
안녕하세요. 곤충들이 소리를 내는 방식은 매우 다양하며, 대부분은 입을 사용하지 않고, 몸의 다른 부분들을 활용하여 소리를 생성합니다. 이러한 소리 생성 메커니즘은 주로 마찰음(Stridulation)과 타격음(Tymbalation)으로 구분됩니다. 마찰음 방식은 두 개의 거친 표면을 서로 문지르는 행위를 통해 소리를 낸다. 가장 흔한 예로는 메뚜기와 크릭켓이 있습니다. 이들은 종종 다리와 날개를 서로 문지르며 진동을 일으키고, 이 진동이 공기를 통해 소리로 변환됩니다. 타격음 방식은 주로 매미가 사용하는 방법으로, 배에 위치한 탄력 있는 구조물인 팀발(tymbals)을 빠르게 움직여 소리를 내는데, 이 팀발은 근육의 빠른 수축과 이완을 통해 빠르게 들썩거리며 소리를 발생시킵니다. 이러한 소리는 상당히 크게 들릴 수 있으며, 특히 짝짓기 시즌에 매미들이 서로를 유혹하고 경쟁자를 위협하는데 사용됩니다. 이 두 방식 외에도, 일부 곤충들은 몸을 두드리거나 기타 방법으로 소리를 낼 수 있습니다. 하지만 곤충이 입으로 직접 소리를 내는 경우는 매우 드뭅니다. 곤충들의 이러한 소리 내기 능력은 생존과 번식에 중요한 역할을 하며, 진화의 과정에서 해당 종의 생태적 니치와 생태계 내에서의 역할에 맞게 발달하였습니다.
Q. 노벨상의 세부 수상 부문이 따로 있을까요?
안녕하세요. 노벨상의 수상 분야는 각 학문의 중요한 업적을 인정하고 보상하는데 중점을 두고 있으며, 특히 이공계 노벨상의 경우, 수상 분야의 세부 전문 분야마다 시대와 기술의 변화에 따라 역점을 두는 주제가 다양하게 변화합니다. 노벨상은 물리학, 화학, 생리학 혹은 의학, 문학, 평화, 경제학 분야에서 수여됩니다. 그중 이공계 분야에서는 물리학상, 화학상, 생리학 혹은 의학상이 해당됩니다. 노벨 화학상은 특히 그 수상 분야의 다양성이 두드러지며, 여러 하위 분야에서의 중요 발견이나 발전을 인정받아 수상자가 결정됩니다. 화학 분야의 세부 전문 분야로는 : - 유기화학(Organic Chemistry) : 유기 화합물의 구조, 속성, 반응에 관한 연구. - 무기화학(Inorganic Chemistry) : 유기 화합물을 제외한 모든 화합물에 관한 연구. - 물리화학(Physical Chemistry) : 화학과 물리학의 경계에 있는 분야로, 화학 반응의 기본 원리와 메커니즘을 연구. - 분석화학(Analytical Chemistry) : 물질으 구성하는 성분과 양을 결정하는 방법에 관한 연구. - 생화학(Biochemistry) : 생명체의 화학적 과정을 연구하는 분야. - 응용화학(Applied Chemistry) : 실제 적용을 목표로 화학 지식을 사용하는 분야. - 고분자화학(Polymer Chemistry) : 고분자의 구조와 특성, 반응을 연구하는 분야. 노벨상 수상자 선정 과정에서는 각 분야에서 그 해에 가장 중요하고 영향력 있는 과학적 발견이나 이론을 인정합니다. 따라서 세부 분야는 매년 고정되어 있지 않고, 해당 연도에 가장 주목할 만한 과학적 성과가 무엇인지에 따라 결정됩니다. 예를 들어, 어떤 해에는 유기화학 분야의 혁신적인 연구가, 다른 해에는 생화학이나 물리화학의 중요 발견이 수상의 초점이 될 수 있습니다. 노벨상은 학문적 경계를 넘나들며 다양한 분야의 연구와 발전을 장려하는 것을 목표로 하기 때문에, 각 분야에서의 심도 깊은 연구와 혁신적인 발견을 지속적으로 격려하고 있습니다.
Q. 꿀벌의 침은한번 쏘게 되면 꿀벌이죽게 된다고
안녕하세요. 꿀벌이 사람이나 다른 동물을 쏘게 되면, 그들의 침낭과 연결된 침은 바늘처럼 생긴 구조에 작은 후크가 달려 있는 형태입니다. 꿀벌이 침을 쏘고 난 후, 이 후크 때문에 침이 피부에 깊숙이 박혀 쉽게 빠지지 않습니다. 꿀벌이 날아가려고 할 때, 침이 빠지지 않기 때문에 침낭과 연결된 내장 일부가 함께 빠져 나오게 되어, 결국 이로 인해 꿀벌은 치명적인 손상을 입고 사망하게 됩니다. 이는 꿀벌이 사회성 곤충으로서 군집을 보호하기 위한 최후의 수단으로 사용되는 방어 메커니즘이며, 주로 군집의 보호를 위해 사용됩니다. 반면, 말벌은 꿀벌과 달리 침에 후크가 없는 매끄러운 구조를 가지고 있어 여러 번 쏘고도 침을 무사히 회수할 수 있습니다. 이는 말벌이 사냥을 할 때 여러 번 공격할 수 있게 하며, 자신을 방어할 때도 반복해서 침을 사용할 수 있는 능력을 제공합니다. 말벌의 이러한 특성은 그들이 보다 공격적인 사냥꾼이 될 수 있도록 진화한 결과로 볼 수 있습니다. 따라서, 꿀벌과 말벌의 이러한 차이는 각각의 생태적 필요와 진화적 적응에 의해 결정된 것으로, 꿀벌은 군집의 보호자로서의 역할을, 말벌은 유연한 사냥꾼으로서의 역할을 수행하게 되는 것입니다.
Q. 모기외 경우는 암컷만 피를 빨아먹고 숫컷
안녕하세요. 모기에서 암컷과 수컷의 먹이 선호도가 다른 것은 그들의 생식 역할과 밀접하게 관련되어 있습니다. 모기의 암컷은 번식을 위해 피를 빨아먹습니다. 피 속에 있는 단백질과 철분은 알을 생산하고 발달시키는데 필수적인 영양소를 제공하기 때문입니다. 이러한 영양소는 알의 성공적인 발달을 위해 반드시 필요하며, 암컷 모기가 충분한 양의 피를 섭취하지 못하면, 건강한 알을 생산하는데 필요한 영양을 얻지 못해 알의 수와 질이 저하될 수 있습니다. 반면, 수컷 모기는 번식에 직접적으로 관여하는 것이 아니라 암컷과의 교배만을 담당하기 때문에, 번식과 관련된 추가적인 영양소가 필요하지 않습니다. 따라서 ,수컷 모기는 주로 식물의 넥타르나 과즙 같은 당분이 풍부한 자원을 섭취하여 생존에 필요한 에너지를 얻습니다. 이런 식으로 모기의 수컷은 단순한 에너지원을 통해 생존하고, 암컷은 피를 통해 번식에 필수적인 영양소를 섭취하는 전략을 사용합니다. 이와 같은 성별에 따른 먹이 선호도는 모기 뿐만 아니라 다른 많은 곤충에서도 관찰될 수 있으며, 각 종의 생태적 역할과 생존 전략에 따라 다양하게 나타납니다.