Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 동굴이나 나무에 붙어 사는 박쥐는 왜 거꾸로 매달려 있을까요? 다리도 아주 가느다란데 그걸로 몸을 지탱하며 거꾸로 있는게 참 신기합니다몸의 중심이 그렇게 잡혀 있을까요? 모든게 불편할 것
안녕하세요. 박쥐가 거꾸로 매달려 있는 행동은 그들의 독특한 생리적 구조와 생존 전략에 깊이 연관되어 있습니다. 박쥐는 하늘을 나는 포유류로서, 거꾸로 매달리는 습성은 비행에 적합한 방식으로 진화한 결과입니다. 그들이 이런 자세를 취하는 이유는 주로 안전성과 에너지 절약, 신속한 비행 준비와 관련이 있습니다. 박쥐의 다리 근육과 발톱 구조는 매우 독특한데, 박쥐는 근육을 사용하지 않고도 다리를 걸어 잠근 상태에서 쉽게 거꾸로 매달릴 수 있습니다. 그들의 다리에는 특수한 잠금 메커니즘이 있어, 무게가 실릴수록 발톱이 자연스럽게 고정됩니다. 이는 박쥐가 의식적으로 힘을 주지 않고도 쉽게 거꾸로 매달릴 수 있게 하며, 이로 인해 에너지를 거의 소모하지 않습니다. 즉, 그들의 다리 근육은 매달리는 동안 긴장하지 않고도 몸을 지탱할 수 있게 설계되어 있는 것입니다. 이는 매우 효율적인 에너지 절약 방식입니다. 또한, 박쥐는 하늘을 날아다니기 위해 날개를 사용하는데, 날개 구조상 지면에서 날아오르는 것은 매우 어렵습니다. 몸이 작고 가벼운 반면, 긴 날개는 지면에서의 이륙을 어렵게 만들기 때문에, 높은 곳에서 거꾸로 매달려 있는 자세는 박쥐가 빠르게 하늘로 날아오를 수 있게 해줍니다. 즉, 이 자세는 신속한 비행 준비를 위한 중요한 전략입니다. 특히 천적의 위협을 받을때 박쥐는 거꾸로 매달린 상태에서 빠르게 날아오를 수 있어, 생존에 유리한 조건을 제공합니다. 또한 박쥐가 주로 서식하는 동굴이나 나무와 같은 장소는 천적이나 다른 위협으로부터 비교적 안전한 환경을 제공하며, 이러한 장소에 거꾸로 매달리는 것은 몸을 숨기고 보호하는 데에도 도움이 됩니다. 동굴의 천장이나 나무의 가지에 매달림으로써, 그들은 포식자에게 쉽게 노출되지 않으며, 안정적인 휴식처를 찾을 수 있습니다.
생물·생명
Q. 미래의 노동 시장에서 인간의 창의성과 감정 노동은 어떤 역할을 할까요?
안녕하세요. 미래의 노동 시장에서 인간의 창의성과 감정 노동이 더욱 중요한 역할을 하게 될 가능성은 상당히 높습니다. 이는 자동화 기술과 인공지능(AI)의 발전이 가속화됨에 따라 기계가 처리할 수 있는 일의 범위가 계속해서 확장되기 때문입니다. 기계는 주로 반복적이고 규칙적인 작업을 효율적으로 수행할 수 있지만, 인간의 창의성과 감정적 상호작용 능력은 이러한 기술이 쉽게 대체할 수 없는 영역입니다. 먼저, 창의성(創意性, creativity)은 인간이 다양한 경험을 바탕으로 새로운 아이디어를 발상하고 복잡한 문제를 해결하는 능력으로, 특히 예술, 디자인, 과학 연구, 전략적 사고를 요구하는 사무에 필수적인 요소입니다. 자동화된 기계는 방대한 양의 데이터를 분석하고 특정 패턴을 추출하는데 능숙하지만, 창의적 사고는 기존의 틀을 넘어서는 발상을 요구하며 이는 인간만이 제공할 수 있는 가치를 나타냅니다. 기술이 아무리 발전해도 예측 불가능한 상황에서 혁신적인 솔루션을 창출하는 능력은 인간의 고유한 역량으로 남을 가능성이 큽니다. 이와 같은 이유로, 창의성은 미래 직업에서 더욱 중요하게 여겨질 것입니다. 또한, 감정 노동(感情 勞動, emotional labor)은 인간의 정서적 능력을 바탕으로 타인과의 감정적 교류를 통해 긍정적인 경험을 제공하는데 중점을 둔 직무로, 고객 서비스, 상담, 교육, 의료 등 여러 분야에서 중요성이 증가하고 있습니다. 감정적 교류와 공감 능력은 인간 관계의 복잡성과 다양성을 이해하고 이를 바탕으로 상호작용하는데 필수적입니다. 자동화된 시스템은 정해진 규칙에 따라 반응할 수 있지만, 인간의 감정을 이해하고 상황에 맞는 적절한 감정적 대응을 하는 것은 현재로서는 기계가 대체할 수 없는 영역입니다. 따라서, 자동화 기술이 노동 시장에서 많은 부분을 차지하더라도, 인간의 창의성과 감정 노동은 기계가 대체할 수 없는 고유한 특성으로서 미래의 직업에서 중요한 역할을 할 것입니다. 기술이 발전할수록 이러한 인간 고유의 능력은 더욱더 중요한 가치를 지니게 될 것이며, 이는 특히 혁신적 문제해결과 감정적 교류가 요구되는 직업에서 두드러지게 나타날 것입니다.
생물·생명
Q. 물을 잘 마시지 않는 동물에는 어떤 동물들이 있을까요 ?
안녕하세요. 물은 생명체에게 필수적인 자원임에도 불구하고, 일부 동물들은 물을 직접적으로 섭취하지 않고도 장기간 생존할 수 있는 독특한 적응 메커니즘을 발달시켜 왔습니다. 이러한 동물들은 주로 건조한 환경에서 서식하며, 체내 수분 손실을 최소화하거나 다른 방법으로 필요한 수분을 얻어내는 생리적 특징을 가지고 있습니다. 대표적인 예로, 캥거루쥐(Kangaroo Rat)는 북미의 사막 지역에 서식하며, 거의 물을 마시지 않고도 장기간 생존할 수 있습니다. 이 동물은 섭취한 씨앗 속의 미량 수분만을 이용하여 체내 수분을 충당하는데, 이 과정에서 신장이 매우 효율적으로 작동하여 체내 수분을 최대한 보존합니다. 이때, 신장은 극도로 농축된 소변을 배출하여 수분 손실을 최소화하며, 대사 과정에서 생성되는 물(대사수, metabolic water)을 통해 필요한 수분을 보충합니다. 이를 통해 캥거루쥐는 사막과 같은 극한 환경에서도 물을 거의 마시지 않고도 생존할 수 있는 능력을 갖추게 되었습니다. 또 다른 예로, 오릭스(Oryx)라는 아프리카 사막의 초식 동물도 물을 거의 마시지 않고 생존할 수 있는 독특한 적응력을 보여줍니다. 오릭스는 낮 동안 몸의 체온을 높게 유지하여 땀을 거의 흘리지 않고, 이를 통해 수분 손실을 최소화합니다. 또한, 주로 먹이인 식물에서 필요한 수분을 섭취하며, 이러한 식물들은 건조한 환경에서도 적응하여 생장한 것으로, 비교적 많은 수분을 함유하고 있습니다. 오릭스는 신체 내에서 수분을 보존하는 능력이 뛰어나며, 물이 거의 없는 상황에서도 최대 수 주 동안 생존할 수 있습니다.
화학
Q. 겨울에는 왜 냄새가 덜 퍼져나가게 되는건지 궁금해요
안녕하세요. 겨울에 냄새가 덜 퍼지는 현상은 주로 온도와 냄새 분자의 운동과 관련이 있습니다. 냄새는 공기 중에 떠다니는 휘발성 화합물들이 코에 있는 후각 수용체에 도달하면서 인식되는데, 이러한 화합물의 움직임과 퍼짐은 온도에 영향을 많이 받습니다. 먼저, 온도와 냄새 분자의 에너지를 살펴보면, 여름처럼 온도가 높을 때는 분자들이 더 많은 에너지를 가지고 활발하게 움직이기 때문에 공기 중으로 쉽게 퍼져 나갑니다. 냄새 분자들이 더 빨리 확산되어 넓은 영역으로 퍼지게 되어 냄새를 더 강하게 느끼게 됩니다. 반면, 겨울에는 공기의 온도가 낮아지면서 분자들의 운동 에너지가 감소하게 됩니다. 그 결과, 냄새 분자들이 공기 중으로 퍼지는 속도가 느려지며 확산 범위도 줄어듭니다. 따라서 냄새가 멀리까지 퍼지지 못하고, 상대적으로 희미하게 느껴지게 되는 것입니다. 또한, 차가운 공기의 밀도도 중요한 요인입니다. 겨울철 차가운 공기는 여름철 따뜻한 공기보다 밀도가 높아서 공기 중에서 냄새 분자가 이동하는 것이 더 어려워집니다. 이는 냄새 분자들이 공기 중에서 쉽게 확산되지 못하게 하여 냄새의 강도를 더욱 약하게 만듭니다. 더불어, 겨울철에는 실내 난방 시스템이 가동되어 상대적으로 공기가 건조해지는 경우가 많습니다. 이로 인해 냄새 분자들이 건조한 공기 속에서 휘발하는 속도가 느려져 냄새가 덜 퍼지게 됩니다. 이와 같은 물리적 환경의 변화가 계절에 따른 후각 인식의 차이를 일으키는 주요 원인입니다.
물리
Q. 표면 장력을 변화 시키는 요인에는 어떤 것들이 있나요?
안녕하세요. 표면 장력(表面張力, suface tension)은 액체 표면의 분자들이 내부로 끌려가면서 형성되는 힘으로, 액체가 가능한 한 표면적을 최소화하려는 성질을 나타냅니다. 이를 변화시키는 요인에는 여러 가지가 있으며, 그 중 가장 중요한 요인 중 하나는 온도입니다. 온도가 상승하면 액체 분자들의 운동 에너지가 증가하여, 분자 간의 인력이 약해지고 표면 장력이 감소하게 됩니다. 이는 온도가 높아질수록 액체가 보다 쉽게 퍼질 수 있음을 의미합니다. 반대로, 온도가 낮아지면 분자 간의 인력이 강해져 표면 장력이 증가합니다. 이와 관련하여 물의 경우, 온도가 높아질수록 수소 결합의 힘이 약해지면서 표면 장력이 감소하게 되는 특징을 가지고 있습니다. 또한, 표면 장력에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요인은 용질의 첨가입니다. 특정 용질, 특히 계면활성제(界面活性劑, surfactant)를 액체에 첨가하면 액체의 표면 장력이 크게 변화할 수 있습니다. 계면활성제는 액체의 표면에서 분자 간 인력을 감소시켜 표면 장력을 낮추며, 이는 액체가 더 넓은 면적에 걸쳐 퍼질 수 있게 만드는 효과를 나타냅니다. 이를 통해 세제나 비누가 물의 표면 장력을 낮추어 세정 능력을 향상시키는 것을 예로 들 수 있습니다. 마지막으로, 액체의 종류와 불순물의 존재도 표면 장력에 상당한 영향을 미칩니다. 각 액체는 고유의 분자 구조와 인력을 가지고 있으며, 이에 따라 표면 장력의 크기가 달라집니다. 예를 들어, 물(H₂O)은 수소 결합으로 인해 높은 표면 장력을 가지지만, 에탄올(에틸 알코올, C₂H₅OH)과 같은 유기 용매는 분자 간 인력이 약하여 상대적으로 낮은 표면 장력을 보입니다. 또한 불순물의 첨가는 표면 장력을 변화시키는데, 특히 표면에 흡착되는 성질을 가진 불순물은 표면 장력을 크게 감소시킬 수 있습니다.