Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 사람의 본능인지는 모르겠는데 맛있는 음식을
안녕하세요. 맛있는 음식을 보거나 냄새를 맡았을 때 침이 고이는 현상은 '조건 반사(conditional reflex)'라는 본능적인 신경 반응에 원인이 있습니다. 이 현상은 인간뿐만 아니라 동물들에게도 흔히 관찰되며, 이는 소화 과정을 준비하는 신체의 자연스러운 메커니즘입니다. 이 조건 반사의 고전적이자 대표적인 예로는 파블로프의 개 실험이 있습니다. 이 실험은 워낙 유명해서 설명을 요약하자면 벨 소리와 함께 개에게 음식을 제공함으로써, 개들이 벨 소리만 들어도 침을 흘리는 현상을 관찰했던 실험입니다. 이는 특정 자극ㅡ음식의 시각적이나 후각적 자극ㅡ이 소화계에 신호를 보내 침샘을 자극하여 침 분비를 증가시키는 반응을 유발한다는 것을 보여줍니다. 침은 소화 효소인 아밀라아제(amylase)를 포함하고 있어, 음식의 소화 과정을 시작하는데 중요한 역할을 합니다. 이러한 반응은 신체가 음식 섭취를 준비하고 소화 효율을 최대화하기 위해 진화한 결과라 볼 수 있습니다. 이러한 정보는 Ivan Pavlov의 연구를 비롯하여 여러 신경생리학 및 행동생물학연구에서 폭넓은 내용을 접할 수 있습니다. Behavioral Neuroscience (S. Marc Breedlove & Neil V. Watson)과 같은 문헌을 추천드립니다.
Q. 목욕이나 샤워를 할때 물속에 오래있으면 손이
안녕하세요. 목욕이나 샤워 중에 손바닥과 발바닥이 장시간 물에 노출될때 피부가 주름지는 현상은 신체의 특정 반응으로 이해하시면 됩니다. 이 현상의 과정은 일반적으로 피부의 상층부인 표피가 물을 흡수하면서 팽창하는데, 표피 하층부인 진피는 그대로 유지되어 상대적으로 표피의 부피가 증가하게 됩니다. 피부가 팽창하면서 표면적이 증가해야 하는데, 진피가 제한적이기 때문에 주름져 보이는 현상이 발생합니다. 더욱 흥미로운 것은 이러한 주름진 피부가 실제로는 진화적 적응의 일환일 수 있다는 연구 결과가 있습니다. 수중 환경에서의 그립(grasp) 능력ㅡ물체를 잡는 능력ㅡ을 향상시키기 위해 피부가 주름지는 것이 유리하다는 이론이 제시되고 있습니다. 이는 미끄러운 환경에서 물체를 더 잘 쥘 수 있게 도와줄 수 있는 생리적 '트레드' 역할을 한다고 합니다.
Q. 인간은 지금도 진화 중이라고 할 수 있나요?
안녕하세요. 현재 인류의 진화는 끊임없이 진행 중인 과정입니다. 진화의 본질은 유전적 변이가 지속적으로 발생하고, 이러한 변이들이 자연선택, 유전적 드리프트, 돌연변이, 유전자 이동 등의 다양한 진화 메커니즘을 통해 인구 내에 퍼지거나 사라지는 과정을 포함합니다. 인류는 의학의 발전, 환경 변화, 사회적 기술적 변화에 적응하면서 계속 진화하고 있습니다. 예컨데, 일부 인구에서는 락토오스(유당) 내성이 발달하였고, 일분 지역의 인구는 말라리아 같은 질병에 대한 저항성을 발달시켰습니다. 또한, 글로벌 이주와 인종 간 결혼이 증가하면서 유전적 다양성이 확대되고 있으며, 이는 새로운 유전적 조합을 창출하여 진화 과정에 기여하고 있습니다. 이런 정보들을 폭넓게 접하고 싶으시다면 Human Evolution: A Very Short Introduction (Bernard Wood)와 같은 문헌을 추천드립니다.
Q. 무연화약은 흑색화약과는 어떤 점이 달라진 건가요?
안녕하세요. 흑색화약에서 무색화약으로의 전환은 화약의 기술 발전에서 큰 발걸음이라고 할 수 있습니다. 흑색화약은 장기간 사용되어 온 전통적인 화약이며, 주성분으로는 질산칼륨, 숯, 황이 포함되어 있습니다. 그러나 이러한 조합은 큰 연기 발생, 높은 습기 민감성, 상대적으로 낮은 에너지 밀도 등 여러 가지 기술적 한계를 가지고 있습니다. 이러한 문제점들이 많은 제약으로 작용했고, 무연화약의 등장은 이런 문제들을 극복하기 위한 해결책으로 제시되었습니다. 무연화약은 주로 니트로셀룰로오스ㅡ니트로섬유소ㅡ를 기본으로 하며, 때로는 니트로글리세린이 추가되기도 합니다. 이 물질들은 화학적으로 안정되어 있으며, 연소 시 물과 이산화탄소, 질소와 같은 기체만을 방출하여 거의 연기가 없습니다. 또한, 무연화약은 흑색화약에 비해 훨씬 높은 에너지 밀도를 가지고 있어 더 큰 폭발력과 추진력을 제공합니다. 이로 인해 흑색화약을 사용했을 때의 문제점들을 크게 개선할 수 있었습니다. 무연화약의 이러한 특성은 현대 군사 및 무기 시스템의 발전에 반드시 필요했습니다. 특히, 자동화기와 같은 고속 발사 무기의 사용이 가능해졌으며, 무기와 탄약의 성능이 대푝 향상되었습니다. 또한, 무연화약은 높은 안전성과 저장 수명으로 인해 군사 작전의 물류와 운용 측면에서도 큰 이점을 제공했습니다. 이러한 기술적 발전에 대해 심도있는 내용을 접하고 싶으시다면 Propellants, Explosives, Pyrotechnics와 같은 저널을 추천드립니다. 이 저널에서는 폭발물과 추진제 분야의 최신 연구 동향이 망라되어 있고, 무연화약의 화학, 물리적 특성에 대한 많은 연구 결과들을 확인할 수 있습니다.
Q. 옛 문헌의 화약 제조법에서 염초라는 건 어떤 걸 말하나요?
안녕하세요. 염초(鹽礁)는 과거 화약 제조에 사용되던 주요 성분 중 하나입니다. 칼륨 질산염을 주로 지칭합니다. 이 물질은 또 다른 이름으로는 질산칼륨 또는 석초(石礁)로도 알려져 있으며, 불에 잘 타는 특성 때문에 화약의 주요 성분으로 사용되었습니다. 염초는 자연에서 발생하는 질산염이 풍부한 흙 또는 암석에서 추출됩니다. 과거에는 동굴이나 비옥하지 않은 땅에서 오랜 시간 동안 축적된 흙을 수집하여 이러한 질산염을 추출했습니다. 특히 비가 오랜 시간 내리지 않는 건조하고 그늘진 장소에서 질산염이 생성되는 것이 관찰되었는데, 이러한 장소의 흙을 거둬서 물에 용해시킨 후 여과하고 증발시켜 순수한 질산칼륨을 얻었습니다. 화약은 황, 숯, 염초(질산칼륨)으로 구성됩니다. 염초는 화약 혼합물에서 산화제 역할을 하여, 숯과 황이 연소할때 필요한 산소를 제공합니다. 이 산소는 빠르게 연소 반응을 촉진하고, 그 결과 강력한 폭발을 일으킬 수 있게 합니다. 오늘날 질산칼륨은 여전히 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다. 예를 들어, 농업에서는 비료로서, 식품 산업에서는 보존제로서 사용됩니다. 또한, 실험실 환경에서 다양한 화학 실험의 반응제로 사용되기도 합니다.