Doctor of Public Health 전상훈입니다
화학
Q. 탄산을 마구흔들면 왜 터지는건가요??
안녕하세요. 탄산 음료가 흔들릴 때 팽창하고 결국 터지는 현상은 탄산 음료 내에 용해된 이산화탄소(CO₂)와 관련이 있습니다. 탄산 음료는 제조 과정에서 고압 하에 이산화탄소가 용해되어 있습니다. 헨리의 법칙(Henry`s Law)에 따르면, 가스의 용해도는 그 가스의 부분압력에 비례합니다. 따라서, 병 안의 압력이 높을수록 더 많은 양의 CO₂가 음료 속에 용해될 수 있습니다. 탄산 음료를 흔들면 병 안의 CO₂가스가 용해된 상태에서 해방되어 가스 형태로 전환되려고 합니다. 이 과정에서 내부 압력이 증가하며, 가스는 용액과의 ㅈ버촉 면적을 줄이려는 경향을 보입니다. 이러한 압력의 변화는 병이 팽창하게 만들고, 결국에는 가스가 빠르게 탈출하려고 하면서 병을 열였을때 폭발적으로 터지는 결과를 초래합니다. 병을 열면 내부의 높은 압력으로 인해 CO₂ 가스가 급격히 방출되려 합니다. 이 과정에서 액체와 함께 가스가 빠져나오면서 폭발적인 거품을 일으키게 되고, 이는 음료가 튀어 오르는 현상으로 관찰됩니다. 또한, 용기의 구조적 특성도 중요한 역할을 합니다. 페트병과 같은 유연한 재질은 내부 압력의 변화에 따라 팽창하고 수축할 수 있는 능력이 있습니다. 이런 유연성은 압력이 급격히 변할 때 용기가 터지지 않도록 일정 부분 보호하는 역할을 하지만, 압력이 너무 높으면 결국 파열될 수 있습니다. 이러한 원리들은 일상 생활 속에서 탄산 음료를 다룰 때 주의해야 할 점을 시사합니다. 탄산 음료를 다룰 때는 흔들림을 최소화하고, 온도 변화에 주의를 기울이며, 용기를 올바르게 보관하는 것이 중요합니다. 이를 통해 안전하게 음료를 즐길 수 있습니다.
생물·생명
Q. 인간은 몇 세까지 신체가 성장하나요?
안녕하세요. 인간의 신체 성장은 성별, 유전, 영양 상태 및 전반적인 건강 상태에 따라 다양하게 나타납니다. 일반적으로 여성은 약 18세에서 21세 사이에, 남성은 대략 25세까지 신체 성장이 이루어질 수 있습니다. 이러한 차이는 주로 성호르몬(estrogen and testosterone)의 영향과 성장판(epiphyseal plates)의 폐쇄 시기에 기인합니다. 성장판은 뼈의 길이 성장을 촉진하는 연골 조직으로, 사춘기 동안 성장호르몬과 성 호르몬의 영향을 받아 활발하게 활동합니다. 이 시기 동안 성장판은 빠르게 성장하며 뼈를 길에 합니다. 성인기에 접어들면서 이 성장판은 서서히 굳어지고 결국에는 완전히 닫히게 되며, 이는 더 이상의 뼈 길이 성장을 방지합니다. 성장판의 폐쇄는 통상적으로 여성의 경우 생리 시작 후 4년 내외로, 남성의 경우는 좀 더 늦게 발생합니다. 성인이 된 후에도 소량의 신장 성장이 보고된 경우가 있으나, 이는 주로 척추 디스크(spinal discs)의 탄력성 변화나 자세 개선 등에 기인한 것으로 실제 뼈의 성장과는 다릅니다. 신체의 성장이 완료된 이후에는 신장 증가보다는 신체의 다른 부분, 예를 들어 근육량의 증가나 체형의 변화에 초점을 맞추게 됩니다. 따라서, 성장기 이후의 신장 증가를 기대하기보다는 건강한 생활 습관을 유지하여 전반적인 체력과 건강을 유지하는 것이 중요합니다.
물리
Q. 새 볼펜심을 물에 넣으면 왜 무조선 세로로 서나요?
안녕하세요. 볼펜심이 물에 세로로 떠 있는 현상은 여러 물리적 원리에 기반을 두고 있습니다. 우선, 볼펜심의 구조적 및 물질적 특성이 중요한 역할을 합니다. 볼펜심은 대체로 긴 막대 형태를 하고 있으며, 이러한 형태는 물리적 안정성 측면에서 수직 방향(세로)으로 물에 위치할 때 가장 안정적인 상태를 이룹니다. 이는 중력(center of gravity)과 부력(buoyancy)의 상호 작용으로 설명될 수 있습니다. 볼펜심의 중력 중심이 낮을수록, 즉 무게 중심이 중앙에 가까울수록 물에 세로로 서 있는 상태가 더욱 안정화됩니다. 또한, 물의 표면 장력(surface tension)도 볼펜심이 수직으로 서 있도록 하는데 기여합니다. 볼펜심이 물 표면을 관통하는 순간, 물의 표면 장력은 볼펜심 주변의 물을 끌어당기며 볼펜심을 지지합니다. 이 과정에서 물리적으로 볼펜심이 물 속에서 세로로 배치되는 것이 더 유리하게 작용하며, 이는 볼펜심이 가라앉거나 완전히 떠오르지 않고 물 표면 근처에서 세로 방향으로 안정적으로 위치하게 합니다. 이러한 현상은 일반적으로 비대칭적 물체가 물리적인 균형을 찾으려는 자연스러운 경향성과 관련이 있습니다. 볼펜심 같은 긴 막대 형태의 물체는 길이 방향으로 물에 입수될 때 더 큰 면적과 접촉을 가지게 되므로, 물과의 상호작용이 증가하고 결과적으로 이 방향으로의 안정성이 높아집니다. 이와 같은 원리는 유체역학(fluid dynamics)의 기본적인 개념을 통해 더욱 명확히 이해될 수 있습니다.
화학
Q. 양키캔들같은 캔들 워머로 녹여서 방향하면 건강에 해롭나요?
안녕하세요. 양키캔들을 같은 향초를 사용할 때의 건강 영향은 주로 캔들이 방출하는 물질에 달려 있습니다. 캔들워머를 사용하여 캔들을 녹이면 연소 과정에서 나오는 연기나 그을음이 적게 발생하긴 하지만, 여전히 주의할 필요가 있습니다. 캔들에서는 다양한 화학물질이 방출될 수 있습니다. 특히 향이 첨가된 캔들의 경우, 향료가 가열될때 휘발성 유기 화합물(VOCs)이 방출될 수 있으며, 이들 중 일부는 유해할 수 있습니다. 예컨데, 일부 연구에서는 향초가 벤젠과 톨루엔 같은 유해 화합물을 방출할 수 있다고 언급되어 있으며, 이러한 물질들은 장기간 노출 시 호흡기 문제나 암을 유발할 가능성이 있습니다. 캔들을 태우거나 녹이는 과정에서 발생하는 화학물질의 농도는 일반적으로 낮으며, 가끔 사용한다면 큰 건강상의 위험을 초래하지 않을 수 있습니다. 하지만, 장기간 밀폐된 공간에서 지속적으로 사용하는 경우, 민감한 사람이나 천식, 알레르가 있는 사람들은 호흡기 불편을 경험할 수 있습니다. 사용 시 주의사항으로는 충분한 환기를 해주는 것이 중요합니다. 이는 실내 공기 중의 화학물질 농도를 낮추는데 도움이 됩니다. 또, 고품질의 캔들을 선택하고, 가급적 천연 재료로 만들어진 향초를 사용하는 것이 더안전 할 수 있습니다. 캔들 사용이 건강에 미치는 영향은 사용하는 캔들의 종류와 그 사용 환경에 따라 달라질 수 있습니다. 개인의 건강 상태와 환경을 고려하여 적절한 조치를 취하는 것이 중요합니다.
생물·생명
Q. 미생물에는 어떠한 것들이 있나요??
안녕하세요. 미생물은 매우 작은 생명체로서, 우리 눈에 보이지 않는 다양한 생물들을 포함합니다. 이들은 지구상의 모든 생태계에서 중요한 역할을 수행하며, 박테리아(Bacteria), 곰팡이(Fungi), 원생동물(Protozoa), 바이러스(Viruses) 등으로 분류됩니다. 박테리아는 프로카리오틱(Prokaryotic) 세포로 구성되어 있으며, 형태에 따라 구균(Cocci), 간균(Bacilli), 나선균(Spirilla) 등으로 나뉩니다. 이들은 자연환경은 물론 인간의 몸 안에서도 발견되며, 유익한 박테리아는 건강 유지에 필수적인 반면, 일부는 질병을 유발하기도 합니다. 곰팡이는 크게 미세한 효모(Yeasts)와 곰팡이로 구분되며, 다세포인 경우가 많습니다. 이들은 분해자로서의 역할을 수행하거나 발효 과정에서 중요한 역할을 합니다. 또한, 일부 곰팡이는 항생제 생산에 기여합니다. 원생동물은 진핵생물(eukaryotic) 중에서 주로 단세포로 이루어진 종들을 말하며, 아메바(Amoebae)나 파라메슘(Paramecia)과 같이 다양한 환경에서 발견됩니다. 이들은 때로는 질병을 유발하는 기생체로 작용하기도 합니다. 바이러스는 스스로를 번식할 수 없는 유전적 재료(DNA 또는 RNA)를 단백질 코트로 둘러싼 비세포 생명체입니다. 바이러스는 숙주 세포에 감염되어 자신의 유전물질을 복제하며, 이 과정에서 때로는 숙주에게 해를 끼치기도 합니다.