Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 배양육을 먹어도 인체에 해가 없을까요??
안녕하세요. 배양육의 상용화는 여러 요인에 성패가 좌우 될 것으로 예상합니다. 기술적, 경제적, 규제적 진전이 어느정도 있기 전까지는 어렵다고 생각됩니다. 현재 몇몇 기업에서는 실제로 소량의 배양육을 생산하여 제한된 시장에 제공하기 시작했습니다. 싱가포르를 예로 들어보면 세계 최초로 배양 치킨을 승인한 국가입니다. 이러한 초기 승인은 다른 국가들에서도 유사한 규제 진전을 촉진할 수 있습니다. 배양육의 안전성에 대해서는 과학적 연구와 규제 기관의 엄격한 평가가 필요합니다. 초기 연구에서는 배양육이 전통적인 축산물과 비교해 유해 물질이 적게 발견되었다는 보고도 있습니다. 배양 과정에서는 항생제 사용이 줄어들거나 필요 없을 수 있으며, 질병 전파의 위험도 감소됩니다. 그러나 이 새로운 식품의 장기적인 건강 영향은 더 많은 연구와 데이터를 통해 평가될 필요가 있습니다. 결론적으로 배양육이 인체에 해를 끼칠 가능성은 전통적인 고기와 마찬가지로 적절한 규제와 안전 테스트를 거치면 크게 줄일 수 있을 것입니다. 상용화에 있어서는 기술적 진보, 생산 비용, 소비자의 수용도, 규제 환경의 발전에 따라 달라질 것으로 예상되며, 이 모든 요소가 결합되어 배양육이 일반적인 식탁에 오르는 날이 결정될 것으로 판단됩니다.
화학
Q. 디카피엔 커피는 커피 원두에서 카페인만 추출하는 건가요?
안녕하세요. 디카페인 커피의 제작 과정은 커피 원두로부터 카페인을 제거하는 기법들이 포함됩니다. 이러한 과정은 원두의 고유한 향과 맛을 최대한 보존하면서 카페인만을 효과적으로 추출하는 것이 가장 큰 목적입니다. 대표적인 디카페인화 방법을 몇 가지 소개해드리겠습니다. 각 방법은 그 고유의 특성과 장단점을 가지고 있습니다. 먼저, 용매 추출방법이 있습니다. 이 방법은 특정 화학 용매를 사용하여 카페인을 용해시키는 방식입니다. 일반적으로 메틸렌 클로라이드(Methylene Choloride)나 에틸 아세테이트(Ethyl Acetate) 같은 용매를 사용합니다. 용매는 커피 원두를 통해 순환하며 카페인을 추출하고, 이후 고온에서 용매를 증발시켜 제거합니다. 이 방법은 비교적 빠르고 비용 효율적이지만, 화학 용매 사용에 대한 건강 및 환경적 우려가 있습니다. 또, 수용성 추출 방법이 있습니다. 특히 스위스 워터 프로세스(Swiss Water Process)는 화학 용매를 사용하지 않고 순수한 물과 활성탄 필터를 사용합니다. 이 과정에서 원두를 매우 뜨거운 물에 담그어 카페인과 다른 용해성 성분을 추출합니다. 그런 다음, 활성탄 필터를 사용하여 물 속의 카페인만 선택적으로 흡착시킵니다. 이 방법은 화학적 물질을 전혀 사용하지 않기 때문에 친환경적이며, 커피 본연의 맛을 더 잘 유지할 수 있습니다. 마지막으로, 이산화탄소 방법은 초임계 이산화탄소(Carbon dioxide)를 사용하여 카페인을 추출합니다. 이 과정에서 고압과 고온 하에서 이산화탄소가 액체와 기체의 중간 상태인 초임계 상태로 변환됩니다. 초임계 이산화탄소는 카페인을 선택적으로 용해시키며, 압력을 감소시키면 카페인이 이산화탄소에서 분리되어 제거됩니다. 이 방법은 매우 효율적이고 환경에 부담이 적지만, 고가의 설비가 필요한 단점이 있습니다.
생물·생명
Q. 박쥐는 시력이 안좋은데, 사냥은 어떻게 하나요?
안녕하세요. 대부분의 박쥐는 에코로케이션(echolocation)이라는 능력을 이용하여 사냥을 합니다. 에코로케이션은 박쥐가 고주파의 소리를 발생시키고, 이 소리가 객체에 부딪혀 돌아오는 반향을 듣는 방식입니다. 이 반향을 통해 박쥐는 주변 환경과 물체의 위치, 크기, 형태, 심지어는 표면 질감에 이르기까지 다양한 정보를 파악할 수 있습니다. 박쥐는 이 과정에서 발생하는 음파를 분석하여 먹이의 위치를 정확하게 파악합니다. 이들은 발생된 음파가 물체에 반사되어 돌아오는 시간과 반향의 성질을 해석하여 먹이으 위치, 거리, 속도 및 방향을 감지할 수 있습니다. 이런 방식으로, 박쥐는 완벽한 어둠 속에서도 효과적으로 사냥할 수 있습니다. 또한, 박쥐의 귀는 매우 발달되어 있어서 아주 미세한 소리 변화도 감지할 수 있습니다. 이를 통해 박쥐는 소리를 이용해 주변을 '보는' 것이 가능합니다. 사실, 박쥐의 이러한 에코로케이션 능력은 그들이 살아남고 번성하는 데 매우 중요한 역할을 합니다.
화학
Q. 염산(HCl) 희석 관련 계산 문제 문의드립니다.
안녕하세요. 염산(HCl)의 희석 계산을 위해서 먼저, 25% 염산 10g에서 HCl의 실질적인 양을 계산하고, 그 양을 기준으로 새로운 농도인 10%에 맞추어 총 용액의 양을 계산하면 필요한 물의 양을 구할 수 있습니다. 원래 HCl의 양을 계산하면 : 25%염산에서 HCl의 양은 전체 무게의 25%이므로, HCl의 양 = 10 g x 0.25 = 2.5 g 새로운 농도로 희석할 때의 총 용액 무게를 계산했을 때 : 새로운 농도(10%)에서 2.5g의 HCl이 차지할 무게 비율을 계산하여 총 용액의 무게를 계산 10% = 2.5g / 총 용액 무게 총 용액 무게 = 2.5g / 0.1 = 25g 필요한 물의 양을 계산하면 : 총 용액의 무게에서 원래의 염산 용액 무게를 빼면 필요한 물의 무게가 산출됩니다. 필요한 물의 무게 = 총 용액의 무게 - 원래 염산 용액 무게 필요한 물의 무게 = 25g - 10g = 15g 따라서, 25% 염산을 10g을 10% 농도로 희석하기 위해서는 약 15g의 물이 필요합니다.
물리
Q. 만약 지구와 달에서 같은 높이에서 물체를 떨어뜨릴경우, 위치에너지는 다른가요?
안녕하세요. 네, 위치에너지가 중력과 관계가 있습니다. 위치에너지는 물체의 질량, 중력 가속도, 물체가 놓인 높이에 따라 결정됩니다. 수식으로 표현하면 위치에너지 U는 U = mgh로 계산될 수 있습니다. 여기서 m은 질량, g는 중력 가속도, h는 높이를 나타냅니다. 지구와 달에서 같은 높이에서 물체를 떨어뜨릴 경우, 위치에너지가 다를 수 있습니다. 이는 지구와 달의 중력 가속도가 다르기 때문입니다. 지구의 평균 중력 가속도는 대략 9.81 m/s²인 반면, 달의 중력 가속도는 이보다 훨씬 낮은 약 1.62 m/s² 입니다. 이러한 차이 때문에, 동일한 높이에서 동일한 질량의 물체를 각각 지구와 달에서 떨어뜨릴 경우 달에서의 위치에너지는 지구에서의 위치에너지보다 상당히 낮게 계산됩니다. 예컨데, 물체의 질량이 10kg이고 높이가 100m일 때, 지구에서의 위치에너지는 U_earth = 10 9.81 100 = 9810 Joules가 되며, 달에서는 U_moon = 10 1.62 100 = 1620 Joules가 됩니다. 결론적으로, 위치에너지는 물체의 위치뿐 아니라 그 위치가 있는 행성의 중력에 따라 달라지며, 이는 물리적 현상을 이해하는 데 중요한 요소입니다. 이러한 원리는 천체물리학과 우주 여행 계획에 있어서도 매우 중요한 고려사항입니다.