Doctor of Public Health 전상훈입니다
물리
Q. 암흑산소라는 물질이 정확하게 어떤 건가요?
안녕하세요. '암흑 산소'는 광합성 과정 없이 심해에서 자연적으로 생성되는 산소를 지칭하는 용어입니다. 최근 연구에서는 태평양 심해의 망간단괴와 같은 금속 광물이 전기화학적 반응을 통해 산소를 생성할 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 이 과정은 통상적으로 빛을 필요로 하는 광합성과는 독립적으로 일어나며, 심해의 어두운 환경에서도 산소가 생성될 수 있음을 의미합니다. 이 발견은 특히 생명의 기원과 관련하여 중요한 의미를 갖습니다. 지금까지 모든 호기성(산소를 필요로 하는) 생명체의 산소가 식물과 미생물의 광합성에 의존한다고 이해되었습니다. 하지만 심해에서의 산소 생성 발견은 생명이 존재할 수 있는 환경과 그 기원에 대한 이해를 재정립할 수 있는 기반을 제공합니다. 또한, 이 산소가 심해 생태계에 어떠한 영향을 미칠 수 있는지에 대한 추가 연구가 필요합니다.
물리
Q. ㄴ에서 운동량이 점점 더 감소한다는 말
안녕하세요. 문제에서 주어진 그래프를 살펴보면, 힘(F)이 시간(t)에 따라 변화하는 모습을 나타내고 있습니다. 힘은 처음에는 일정한 값을 가지다가 시간이 지남에 따라 0으로 감소합니다. 이러한 힘의 변화는 물체의 운동량 변화와 직접적인 관련이 있습니다. 뉴턴의 제 2법칙에 따르면, 힘은 운동량의 시간에 대한 변화율과 같습니다. 즉, 힘은 운동량의 변화를 일으키는 원인이 됩니다. F = d(mv) / dt 여기서 m은 질량, v는 속도입니다. 문제의 그래프에서 힘이 0으로 점차 감소함에 따라 운동량의 변화량(즉, 속도의 변화량)도 0에 가까워집니다. 그래프를 보면, 4초까지 힘은 최대값(2 N)을 유지하고, 이후 4초에서 8초 사이에 선형적으로 0으로 감소합니다. 이는 물체가 받는 순 힘이 점차 줄어들고 있다는 것을 의미하며, 결과적으로 물체의 가속도가 감소하고 있다는 것을 나타냅니다. 가속도가 감소한다는 것은 물체의 속도 변화율이 줄어들고 있으며, 따라서 운동량의 감소율도 줄어들고 있음을 의미합니다. 이 문제에서 중요한 점은 힘의 방향과 물체의 초기 운동 방향이 반대라는 것입니다. 즉, 힘은 물체를 늦추려는 방향으로 작용하고 있습니다. 이 힘이 작용하는 동안, 물체의 속도는 점차 감소하게 됩니다. 따라서, 운동량 p = mv 역시 감소합니다. 힘이 0이 되면, 더 이상 속도의 감소는 없을 것이며, 그 시점에서의 운동량은 일정한 값으로 유지됩니다. 따라서, 그래프에서 보여지는 바와 같이, 힘의 감소는 운동량의 점진적 감소로 이어집니다. 힘이 0에 도달하는 순간, 운동량의 감소도 멈추며, 이후 운동량은 일정하게 유지됩니다.
생물·생명
Q. 개나 고양이들의 자연치유 능력은 인간과 비교해서 어느정도 다를까요?
안녕하세요. 개와 고양이의 자연적 치유 능력은 인간과 비교하여 몇 가지 주목할 만한 차이점을 나타냅니다. 특히. 포유류 대다수는 인간보다 상대적으로 빠른 피부 및 상처의 자연 치유 속도를 보여주는데, 이는 그들의 생물학적 및 환경적 적응력의 결과로 볼 수 있습니다. 개와 고양이는 상처 부위를 자주 핥아 청결을 유지하고, 감염을 예방하는 본능적 행동을 보입니다. 이러한 핥기는 자연적인 항균 효과(antibacterial effects)를 제공하여 치유 과정을 촉진할 수 있습니다. 그러나, 이는 때때로 상처를 자극하거나 더욱 악화시킬 위험도 내포하고 있습니다. 인간의 치유 과정은 종종 외부적인 의료 개입을 필요로 하며, 상처 치유에 더 긴 시간이 소요될 수 있습니다. 이는 인간의 생활 환경이 비교적 안정적이고, 감염의 위험으로부터 보호받는 경우가 많기 때문입니다. 반면, 개와 고양이를 포함한 많은 야생 동물들은 더 혹독한 환경에서 생존하기 위해 강력한 면역 체계와 빠른 상처 치유 능력을 개발해 왔습니다. 야생 동물의 치유 능력은 그들이 겪는 자연 선택의 압력에 직접적으로 영향을 받으며, 이는 생존과 직결된 중요한 특성입니다. 또한, 야생성의 정도가 높은 동물일수록, 자연 치유 능력 역시 높은 경향을 보입니다. 이는 야생에서는 신속한 치유가 생존에 직결되기 때문입니다. 가축화된 동물들이나 인간과 같이 보호받는 환경에서 생활하는 개체들은 상대적으로 자연 치유 능력이 감소할 수 있으며, 이는 생물학적 적응의 결과로 볼 수 있습니다.
생물·생명
Q. 오래된 음식을 새 음식처럼 바꾸어 주는 곰팡이가 있다고 하는데 정말인가요?
안녕하세요. 현재 과학 기술로는 오래된 음식을 새 음식처럼 완벽하게 복원하는 곰팡이는 존재하지 않습니다. 다만, 곰팡이와 효모 같은 미생물을 활용하여 음식물 쓰레기를 발효시켜 다른 형태의 유용한 제품을 만드는 기술은 개발되고 있습니다. 이러한 과정은 주로 생물학적 전환을 통해 에너지원이나 사료, 심지어는 일부 식품 첨가물을 생산하는데 사용될 수 있습니다. 미생물을 활용한 음식물 재활용으로는 바이오가스 생산, 동물사료, 퇴비화 등이 있습니다. 특정 종류의 박테리아와 곰팡이는 유기 폐기물을 발효시켜 메탄과 같은 바이오가스를 생산할 수 있습니다. 이 가스는 에너지원으로 활용되며, 이 과정은 환경 오염을 줄이고 지속 가능한 에너지 소스를 제공하는데 기여할 수 있습니다. 일부 곰팡이는 유기 폐기물을 고단백 사료로 전환하는데 사용될 수 있습니다. 이 곰팡이는 폐기물을 분해하고 영양가 있는 생물학적 물질로 변환하여 가축의 사료로 사용될 수 있습니다. 곰팡이와 박테리아는 유기물 분해를 촉진하여 퇴비화 과정에서 중요한 역할을 합니다. 이 퇴비는 농업에서 자연 비료로 활용되어 토양의 비옥도를 높이고 작물 성장을 돕습니다.
생물·생명
Q. 파란고리문어는 아주 강한 독성을 가지고 있다고 하는데요
안녕하세요. 파란고리문어는 테트로도톡신(tetrodotoxin ; TTX)을 포함한 매우 강력한 독을 가지고 있습니다. 이 독은 신경독으로서, 신경계에 작용하여 나트륨 채널을 차단함으로써 근육 마비를 일으키고, 최악의 경우 호흡 정지로 사망에 이르게 할 수 있습니다. 테트로도톡신은 극소량만으로도 치명적일 수 있는 독성을 가지고 있으며, 이는 질량 당 수 마이크로 그램에서 사람을 사망에 이르게 할 수 있습니다. 이 독은 전 세계에서 가장 강력한 독 중 하나로 꼽힙니다. 파란고리문어의 독성은 일부 육상 독사들이 가진 독과 비교할 때 훨씬 더 강력합니다. 예컨데, 호주의 타이판(Taipan) 또는 아프리카의 블랙맘바(Black Mamba)는 매우 강력한 독을 가진 뱀으로 알려져 있지만, 이들의 독은 주로 혈액계에 작용하여 혈액응고를 방해하거나 조직을 파괴합니다. 반면, 테트로도톡신은 직접 신경계를 공격하여 근육의 움직임을 제어할 수 없게 만듭니다. 파란고리문어는 일반적으로 자신을 방어할 때만 독을 사용하므로, 자연 상태에서 이 문어를 발견했다면 접근하지 말고 관찰만 하는 것이 안전합니다. 또한, 문어의 독은 피부 접촉만으로도 위험할 수 있으므로, 해양 생물을 다룰 때는 특별한 주의가 필요합니다. 파란고리문어의 독성은 그 크기나 외모에 비해 매우 강력하므로, 언제나 조심하는 것이 최선의 방책입니다. 이 문어의 아름다운 색상은 자연에서의 경고색으로, 포식자나 인간으로 하여금 접근을 망설이게 만듭니다.