Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 이온화 에너지와 이온화 경향은 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 이온화 에너지와 이온화 경향은 각기 다른 물리화학적 개념을 나타냅니다. 이온화 에너지(ionization energy)는 원자나 분자에서 가장 외곽에 위치한 전자를 완전히 제거하는데 필요한 에너지 양을 말하며, 이는 일반적으로 전자볼트(eV) 단위로 측정됩니다. 이 값이 높을수록 해당 원소는 전자를 잃기 어렵다는 것을 의미하며, 이는 전자를 잃는데 더 많은 에너지가 소요되기 때문입니다. 주기율표에서 이온화 에너지는 주기적 특성을 보이며, 일반적으로 주기율표의 왼쪽에서 오른쪽으로 갈수록 증가하고, 위에서 아래로 갈수록 감소하는 경향을 나타냅니다. 반면, 이온화 경향(ionization tendency)은 원소가 얼마나 쉽게 전자를 잃어 양이온을 형성하는가를 나타내는 정성적 개념입니다. 이온화 경향은 이온화 에너지와 반대의 관계를 가지는데, 이온화 에너지가 낮은 원소일수록 전자를 잃는 경향이 높다고 할 수 있습니다. 따라서 이온화 경향은 원소가 얼마나 능동적으로 전자를 잃어가며 화학 반응을 일으키는지를 보여주는 지표로 활용됩니다. 이 두 용어는 금속 원소의 화학적 성질을 이해하고 예측하는데 중요한 역할을 합니다. 예를 들어, 금속 원소가 화학 반응에서 어떠한 역할을 할지, 어떤 종류의 화합물을 형성하지를 판단하는데 이 두 개념은 필수적인 정보를 제공합니다. 이온화 에너지가 낮은 금속은 이온화 경향이 높으며, 이는 반응성이 높다는 것을 의미합니다. 이러한 이해를 바탕으로, 과학자들은 다양한 화학 반응에서 원소들의 거동을 예측하고, 적절한 화학적 처리나 합성 방법을 개발할 수 있습니다.
Q. 힉스입자를 왜 신의 입자라고 부르는 것인가요?
안녕하세요. 힉스입자(Higgs particle)는 표준 모형 내에서 중요한 역할을 수행하는 입자로, 모든 기본 입자들이 질량을 갖게 되는 원리를 설명하는 힉스 메커니즘의 핵심 구성 요소입니다. 이 입자는 1960년대에 피터 힉스(Peter Higgs)와 다른 몇몇 이론 물리학자들에 의해 도출된 이론적 예측을 바탕으로 명명 되었습니다. 힉스는 입자가 질량을 얻는 방식을 설명함으로써, 우주의 기본적인 힘과 물질이 어떻게 상호작용하는지 이해는데 중요한 기여를 했습니다. 힉스입자가 '신의 입자'라고 불리게 된 배경에는 몇 가지 문화적, 역사적 맥락이 있습니다. 원래 이 용어는 노벨 물리학상 수상자인 레온 레더먼(Leon Lederman)이 저술한 책 'The God Particle : If the Universe Is the Answer, What Is the Question?'에서 비롯되었습니다. 레더먼은 이 용어를 사용하여 힉스입자가 표준 모형 내에서 갖는 중추적인 역할과 이 입자를 찾기 위한 과학자들의 오랜 노력을 강조하고자 했습니다. 그는 이 입자를 찾는 과정을 신화적 또는 종교적 탐구에 비유했으며, 원래는 'Goddamn particle(저주받을 입자)'라고 부르려 했지만, 출판사의 권유로 'God particle(신의 입자)'라는 용어를 사용하게 되었습니다. 힉스입자의 발견은 2012년 유럽 입자물리 연구소(CERN)의 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider ; LHC) 실험을 통해 이루어졌습니다. 이 발견은 물리학자들이 표준 모형의 유효성을 확인하고 우주의 기본적인 구조에 대해 더 깊이 이해할 수 있는 기회를 제공하였습니다. 힉스 메커니즘이 제공하는 통찰은 모든 기본 입자들이 어떻게 질량을 갖게 되는지에 대한 설명을 가능하게 함으로써, 우주의 근본적인 성질을 밝히는데 중요한 열쇠를 제공합니다.
Q. 정수기에서 나오는 물은 미네랄이 없는 물인가요 ?
안녕하세요. 정수기에서 처리된 물이 미네랄을 포함하고 있는지는 해당 정수기에 사용된 필터의 유형에 따라 다를 수 있습니다. 대체로 가정용 정수기는 크게 활성탄 필터를 사용하는 기본적인 필터링 시스템과, 더 고도화된 역삼투압(reverse osmosis ; RO) 필터를 사용하는 시스템으로 분류될 수 있습니다. 활성탄 필터는 주로 클로린과 같은 화학 물질, 냄새, 맛과 같은 물질을 흡착하여 제거하는데 효과적이지만, 미네랄과 같은 미세한 입자들은 대부분 걸러내지 않습니다. 따라서 이 유형의 정수기에서는 물 속의 필수 미네랄들이 대부분 그대로 유지됩니다. 반면, 역삼투압 필터는 극히 미세한 구멍을 통해 물만을 통과시키고 불순물, 오염물질, 미네랄까지도 대부분 제거합니다. 따라서 RO 시스템을 사용하는 정수기에서는 미네랄이 거의 포함되지 않은 순수한 물을 얻을 수 있습니다. 미네랄 섭취가 중요하다고 판단되는 경우, 페트병에 담긴 생수를 선택하는 것도 하나의 방법입니다. 많은 생수 브랜드가 자연적으로 미네랄을 함유하고 있어, 일상에서 미네랄을 보충하는데 도움을 줄 수 있습니다. 그러나 생수를 선택할 때는 제품 라벨을 확인하여 어떤 종류의 미네랄이 얼마나 포함되어 있는지를 검토하는 것이 중요합니다.
Q. 유독 고양이들이 대소변을 잘 가리는 이유는 무언가요?
안녕하세요. 고양이들이 대소변을 잘 가리는 행동은 본능적인 행동입니다. 이런 행위의 기원은 그들의 야생조상들에게서 찾을 수 있습니다. 고양이과 동물들, 특히 소형 포식자인 고양이는 스스로를 보호하기 위해 냄새를 숨기려는 본능을 가지고 있습니다. 야생에서, 고양이들은 자신의 대소변을 덮어서 자신의 존재를 숨기고, 더 큰 포식자들로부터 자신을 보호합니다. 더불어, 이러한 행동은 고양이가 자신의 영역을 청결하게 유지하려는 본능적인 욕구에서 비롯됩니다. 청결함은 생존에 중요한 요소로, 감염의 위험을 줄이고 건강을 유지하는데 기여합니다. 고양이들이 모래나 흙 위에 변을 보고 이를 덮는 것은 이러한 청결한 본능을 잘 드러내는 사례입니다. 인간이 고양이에게 화장실 사용을 별도로 가르치지 않아도, 대부분의 고양이는 스스로 적절한 장소에서 변을 보고 이를 덮는 행동을 보입니다. 이는 고양이가 사회적인 동물이기보다는 독립적인 사냥꾼으로서 진화해 온 역사를 반영합니다.
Q. 갈매기들은 지능이 뛰어난 편인지 알고 싶습니다.
안녕하세요. 갈매기의 행동을 관찰함으로써, 그들이 특정한 환경에서 어떻게 음식을 찾고 획득하는지에 대한 높은 수준의 인지 능력을 가지고 있음을 알 수 있습니다. 갈매기가 사람들이 제공하는 음식에 빠르게 반응하고, 음식의 존재 유무에 따라 행동을 조정하는 것은 그들이 경험과 학습을 통해 얻은 지식을 사용하고 있다는 것을 나타냅니다. 이는 갈매기가 단순한 기회 주의적 행동뿐만 아니라 복잡한 사회적 학습 능력을 가지고 있음을 시사합니다. 갈매기의 이러한 능력은 그들이 식량 확보와 관련된 다양한 상황에서 유연하게 대응할 수 있게 해 줍니다. 예를 들어, 을왕리와 같이 사람들이 자주 찾는 장소에서 갈매기는 사람들의 행동 패턴을 파악하고, 이에 따라 음식을 얻기 위한 최적의 전략을 구사합니다. 또한, 음식이 없을 경우 신속하게 다른 장소로 이동하는 것 역시 환경에 대한 그들의 빠른 적응력을 보여줍니다. 이는 갈매기가 단지 반사적으로 음식을 추구하는 것이 아니라, 복잡한 사고 과정을 통해 정보를 처리하고, 이를 바탕으로 전략적인 결정을 내릴 수 있는 능력을 지녔음을 의미합니다. 따라서 갈매기의 행동은 그들의 생태계 내에서 생존과 번식에 필수적인 다양한 기술들을 발전시키는 데 기여하는 중요한 인지적 기능을 반영하고 있습니다. 이러한 특성은 갈매기가 다양한 환경에서 효과적으로 적응하고 번성할 수 있는 이유 중 하나로 볼 수 있습니다.