Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 고등학생 수준의 생명과학과 수학을 융합한 내용의 책 추천해주세요!
안녕하세요. 전상훈 박사입니다. 최근 고등학교 1학년이 어느정도까지의 수학 과정을 거치고 있는지는 잘 모르겠지만, 선행 학습등을 통해 미적분 정도의 개념까지 이해하고 있다는 배경아래 추천을 드려보겠습니다. 1. 수학이 생명의 언어라면 - 김재경 : 이 책은 생명 과학 분야의 다양한 현상을 수학적으로 이해하고 설명하는데 중점을 두고 있습니다. 수면, 생체 리듬, 팬데믹, 신약 개발에 이르기까지 생명을 해독하는 수리생물학의 세계를 포괄적으로 다룹니다. 저자는 수학의 실제적인 적용을 통해 생명과학에서 발생하는 다양한 현상들을 어떻게 설명하고 예측할 수 있는지 보여줍니다. 약학을 꿈꾸고 계시다면 가장 적합한 책이라 생각됩니다. 이 책은 고등학생들에게 수학과 생명과학의 융합이 얼마나 중요한지 느끼게 해 줄 수 있는 입문서라 생각합니다. 2. 생명의 수학 - 이언 스튜어트 : 수리 생물학은 겉으로 보기엔 불규칙해 보이는 생명현상에서 규칙을 찾아내고 정리하는 학문입니다. 저자는 얼룩말의 줄무늬나 표범의 반점 무늬와 같은 동물의 무늬들을 방정식으로 나타내고, 패턴을 정리 했습니다. 이언 스튜어트는 영국의 수학자이자 대중 과학 저술가로 유명합니다. 여러 기사들에서는 생명의 수학이란 저서를 생물학의 혁명이라 꼽기도 합니다. 특히 생명공학 분야에 종종 질문으로 나오는 피보나치 수열에 관심이 있다면 읽어볼만 합니다. *피보나치 수열은 보고서로 쓰면 상당히 고등학생이 쓰는 고퀄리티의 보고서가 될 것입니다.
Q. 꿀벌이 생태계에서 중요한 역할을 하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 꿀벌은 생태계에서 필수적인 역할을 수행하는 주요 꽃가루 매개체로서, 식물의 생식 과정과 직접적으로 관련되어 있습니다. 꿀벌의 활동은 식물의 성공적인 수분을 도우며, 이는 식물 종의 생존과 번식에 필수적입니다. 꿀벌이 꽃 사이를 이동하면서 꽃가루를 옮김으로써, 다양한 식물 사이에서 유전적 다양성을 증진시키고 생태계 내 식물 군락의 건강을 유지하는데 기여합니다. 이들의 수분 활동은 경제적으로 중요한 많은 농작물에도 영향을 미칩니다. 예를 들어, 아몬드, 베리류, 사과와 같은 과수의 경우, 꿀벌에 의한 수분이 없으면 수확량이 크게 감소할 수 있습니다. 이러한 작물들은 꿀벌의 수분 없이는 적절한 결실을 이루기 어렵기 때문에, 꿀벌의 감소는 직접적으로 식량 생산에 큰 차질을 불러올 수 있습니다. 또한, 꿀벌은 생물다양성의 유지에도 중추적인 역할을 합니다. 꿀벌이 활발하게 꽃가루를 매개하는 환경에서는 식물 종의 다양성이 더욱 풍부하고, 이는 다른 동물들에게 서식지와 식량을 제공하여 전체 생태계의 안정성과 생산성을 향상시킵니다. 꿀벌의 존재는 따라서 생태계 서비스(pollination services)를 제공하는 중요한 자연 자본(natural capital)으로 간주되며, 이들의 보호와 지속 가능한 관리는 전 지구적인 환경 보건과 인간의 복지에 직결된 중요한 이슈로 여겨집니다.
Q. 고1 과학 탐구주제(실험주제) 추천부탁드립니다!
안녕하세요. 학생들이 아무도 안했고, 하기 어렵지 않은 주제라는 요청은 참 난해한 것 같습니다. 그만큼 학생들이 아무도 안했다면, 어려워서 안했을 만한 주제일 것 같습니다. 결국 실험을 하셔야되니, 학생분들이 접근하기 쉬운 주제의 실험 모델링을 몇가지 제안드려 보겠습니다. 고등학교 1학년 과학 탐구 실험 주제를 생명과학이 아닌 다른 분야에서 찾으신다면 가장 먼저 생각나는 분야는 지구과학, 화학, 천문학의 순인 것 같습니다. 1. 지구과학 -미니 화산 폭발 실험 : 베이킹 소다와 식초를 사용하여 인공 화산을 만들고 화산 폭발을 시연합니다. 화산 활동과 마그마의 압력에 대한 이해가 목적인 실험으로 화산 폭발 과정에서 발생하는 화학 반응을 분석합니다. -태양열 집열기 실험 : 재활용 가능한 자재들(ex : 알루미늄 호일 등)을 이용하 간단한 태양열 집열기를 만들고, 그 효율성을 실험합니다. 태양 에너지가 얼마나 잘 흡수되고 저장될 수 있는지를 탐구하며, 신재생 에너지의 원리를 이해할 수 있습니다. 2. 화학 -전해질과 비전해질의 전기 전도성 실험 : 다양한 용액의 전기 전도성을 탐구하기 위해, 전구, 전지, 전선을 사용하여 간단한 회로를 만든 후, 회로에 다양한 용액(소금물, 탄산음료, 설탕물 등)을 넣어 전구의 밝기 변화를 관찰합니다. 용액이 전해질인지 비전해질인지 여부에 따라 전구의 밝기가 어떻게 변하는지 관찰하고, 이를 통해 용액의 이온화 경향을 설명 -pH 지시약 만들기 : 자연에서 찾을 수 있는 물질(ex : 양배추, 터메릭)을 이용해 자체 pH 지시약을 만들고, 다양한 가정용 용액(식초, 베이킹 소다 용액 등)의 pH를 측정해 볼 수 있습니다. 이 실험은 산과 염기의 화학적 성질을 탐구하고, 일상에서 쉽게 접할 수 있는 재료를 과학적으로 활용하는 방법을 배웁니다. 3. 천문학 - 태양 시계 만들기 : 지구의 자전과 태양의 위치 변화를 이해합니다. 간단한 재료를 사용하여 태양 시계를 만들고, 하루 동안 그림자의 변화를 관찰합니다. 태양 시계의 그림자 변화를 통해 시간의 경과를 측정하고, 지구의 자전에 대해 학습합니다.
Q. 당신이 경험한 가장 큰 변화 중 하나를 꼽는다면 어떤 변화인가요???
안녕하세요. 공교롭게 비슷한 다른분의 질문에 답변을 드렸던 기억이 있습니다. 화학분야에 맞는 질문인지는 모르겠으나, 아마도 화학도로서의 질문이라고 이해됩니다. 화학분야에서 큰 변화와 그것을 통해 얻어지는 사례를 공유해보겠습니다. 가장 우선 떠오르는 큰 변화와 교훈은 바로 학위 취득을 말하고 싶습니다. 정확히 말하면 학위 취득의 과정이 정확한 표현인 것 같습니다. 학위 취득 과정에서 경험할 수 있는 변화나 학문적 깊이, 전문성과 같은 것은 당연히 수반되는 것이기 때문에 큰 변화라는 생각은 오히려 크게 들지 않습니다. 오히려 연구에 대한 새로운 접근 방식과 인과 관계를 밝히는 과정들 속에서 내가 갖는 학문에 대한 객관적인 시선이 생기게 됩니다. 이런 객관적인 시선은 곧, 내 직업의 정체성과 장래에 대한 숙고로 이어지게 됩니다. 저는 이를 학문적 전환이라고도 표현하는데, 이는 자기 주도적 학습, 독립적인 연구 능력(나 혼자 SCI급의 논문을 빌드업 해보는 등의 경험들), 높은 수준의 비판적 사고가 발달하게 됩니다. 이는 화학이라는 학문의 중요성을 넘어서, 어떤 문제에 직면하고, 도전과같은 일들을 수용하며 그것들을 독창적으로 나만의 방식으로 풀어가고 해결하는 능력이 생겨나게 됩니다. 그만큼의 자존감과 자신감의 고양이 있습니다. 제 경험으로 미루어보면, 오히려 진출하고 싶었던 분야나 직업에 대한 동경이 사라지는 등의 변화가 있었던 것 같습니다. 학사 학위를 마쳤을 때, 석사 학위를 마쳤을 때 ,박사 학위를 마쳤을 때, 해당 되는 과정들이 지난 이후마다 다른 변화가 있었것 같습니다. 이래서 박사 학위를 추구하라는 교수님들의 이야기가 있었던 것인가 라는 생각을 해보곤 합니다. 제가 화학이란 분야에서 가장 크게 느끼고, 삶의 방향성을 재고 했던 경험들은 위와 같습니다.
Q. 당신이 경험한 가장 큰 변화 중 하나를 꼽는다면 어떤 변화가 있었나요????
안녕하세요. 화학분야에 맞는 질문인지는 모르겠습니다. 화학에 관심이 있는 질문자라고 생각을 하고, 화학분야에서 큰 변화와 그것을 통해 얻어지는 사례를 공유해보겠습니다. 학위 취득을 말하고 싶습니다. 학위 취득 과정에서 경험할 수 있는 변화나 학문적 깊이, 전문성과 같은 것은 당연히 수반되는 것이기 때문에 큰 변화라는 생각은 오히려 크게 들지 않습니다. 오히려 연구에 대한 새로운 접근 방식과 인과 관계를 밝히는 과정들 속에서 내가 갖는 학문에 대한 객관적인 시선이 생기게 됩니다. 이런 객관적인 시선은 곧, 내 직업의 정체성과 장래에 대한 숙고로 이어지게 됩니다. 제 경험으로 미루어보면, 오히려 진출하고 싶었던 분야나 직업에 대한 동경이 사라지는 등의 변화가 있었던 것 같습니다. 학사 학위를 마쳤을 때, 석사 학위를 마쳤을 때 ,박사 학위를 마쳤을 때, 해당 되는 과정들이 지난 이후마다 다른 변화가 있었것 같습니다. 이래서 박사 학위를 추구하라는 교수님들의 이야기가 있었던 것인가 라는 생각을 해보곤 합니다. 제가 화학이란 분야에서 가장 크게 느끼고, 삶의 방향성을 재고 했던 경험들은 위와 같습니다.