Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 사람에게도 꼬리뼈가 있던데... 근데 이건 퇴화된건가요?
안녕하세요. 인간의 꼬리뼈(coccyx , 천골)는 실제로 퇴화된 꼬리의 흔적입니다. 진화 과정에서 대부분의 원시 포유류와 그 조상들이 꼬리를 가지고 있었으나, 인간을 포함한 대부분의 직립 보행하는 영장류는 이동 방식의 변화와 생활 방식의 적응에 따라 꼬리가 점차 퇴화되었습니다. 원래 꼬리는 균형을 잡거나, 신호를 보내거나, 특정 환경에서 생존하는 데 필요한 기능을 수행했습니다. 하지만 인간의 조상이 직립 보행을 하면서 두 발로 걷게 되면서 균형을 잡는 데 꼬리가 덜 중요해졌고, 이로 인해 점차 줄어들어 오늘날에는 작은 뼈로만 남게 되었습니다. 인간의 꼬리뼈는 일반적으로 3~5개의 작은 뼈가 서로 융합하여 형성되어 있으며, 척추의 맨 아래 부분을 이룹니다. 이 구조는 여전히 중요한 기능을 수행하는데, 특히 다양한 근육, 인대, 힘줄이 부착되어 척추를 지탱하고 안정화하는 역할을 합니다. 또한 꼬리뼈는 앉아 있을 때 체중을 분산시키는 데 도움을 주며, 골반의 일부 구조물과 연결되어 있어 몇몇 중요한 내부 기관을 지지하는 역할도 합니다. 따라서, 인간의 꼬리뼈는 퇴화된 구조이긴 하지만 여전히 중요한 생물학적 기능을 유지하고 있으며, 우리 몸의 다양한 기능에 기여하고 있습니다.
화학
Q. 가스도 종류가 다있는건가요????
안녕하세요. 가스는 그 종류가 다양하며, 각기 다른 화학적 조성과 물리적 성질을 가지고 있습니다. 이러한 차이는 가스의 용도와 적용 범위에 영향을 미치며, 특정 가스의 선택은 그 특성에 크게 의존합니다. 부탄가스와 액화석유가스(Liquid Petroleum Gas ; LPG)는 이러한 예로, 서로 다른 화학 구조와 사용 목적을 가지고 있습니다. 부탄가스는 주로 부탄(C₄H₁₀)과 부탄의 혼합물로 구성되어 있습니다. LPG는 주로 난방, 요리, 자동차 연료로 사용되며, 높은 칼로리 값을 가지고 있어 에너지 효율이 높은 특성을 지닙니다. 또한, LPG는 공기보다 무거워서 누출 시 공기 중에 가라앉는 성질을 가지고 있습니다. 이는 안전 관리 측면에서 중요한 고려사항입니다. 이렇게 각기 다른 가스는 그 화학적 성분에 따라 발화점, 끓는점, 에너지 밀도와 같은 물리적 성질이 다르며, 이는 해당 가스의 적용 가능한 용도를 결정짓는 결정적인 요소입니다. 따라서 가스를 단순히 '그냥 가스'로 치부하기보다는 각 가스의 특성을 이해하고 이에 맞는 적절한 용도를 선택하는 것이 중요합니다. 이러한 이해는 안전한 사용과 효율적인 에너지 관리를 가능하게 합니다.
물리
Q. (유체속도기울기관련)기울기가 작을수록 속도가 커지는건가요? 아니면 기울기가 클수록 커지는 건가요?
안녕하세요. 유체의 속도 기울기에(velocity gradient)는 유체의 한 지점에서 다른 지점으로의 속도 변화를 측정하는 것이며, 이는 주로 단위 거리당 속도 변화량으로 표현됩니다. 예를 들어, 더 정확히는 du / dy와 같이 표현되며, 여기서 u는 유체의 속도이고, y는 변화가 측정되는 방향의 위치입니다. 유체의 속도 기울기가 클수록, 그 지점에서 유체 속도의 변화가 크다는 것을 의미합니다. 즉, 유체의 속도가 빠르게 증가하거나 감소한다는 것을 나타냅니다. 반대로, 속도 기울기가 작다는 것은 유체의 속도가 그 지점에서 상대적으로 균일하게 유지된다는 의미입니다. 일반적으로, 속도 기울기가 큰 경우에는 유체 내의 점성에 의한 마찰이 더 많이 발생하며, 이는 유체의 에너지 손실을 증가시키는 원인이 됩니다. 특히 물리학과 공학에서는 이러한 속도 기울기가 큰 영역에서 유체의 흐름이 불안정해지거나 난류로 전환될 가능성이 높다고 보기도 합니다. 따라서 유체의 속도 기울기가 클수록, 그 지점에서 유체의 속도 변화가 크고, 이는 다양한 물리적 현상과 연관될 수 있습니다. 그러나 속도 자체가 기울기에 비례하여 증가한다는 것은 아닙니다. 속도 기울기는 속도의 변화율을 의미할 뿐, 절대적인 속도의 크기와 직접적인 비례 관계가 있다고 보기는 어렵습니다.
화학
Q. 질소가스가 식품의 포장에 이용이 되는 건 질소의 어떤 성질 때문인가요?
안녕하세요. 질소가스(N₂)의 식품 포장에의 활용은 그 화학적 비활성성(inertness)에 기인합니다. 질소는 상온에서 대부분의 물질과 반응하지 않는 특성을 가지고 있으며, 이러한 성질 때문에 식품 보존에 매우 유리합니다. 식품 포장 과정에서 질소가스를 주입함으로써, 포장 내의 산소를 대체하여 산화 반응을 최소화할 수 있습니다. 산화 반응(oxidation)은 식품의 변색, 맛 변화, 영양소 파괴 및 미생물 성장을 촉진시키는 주된 원인 중 하나로, 이를 억제함으로써 식품의 신선도와 품질을 장기간 유지할 수 있습니다. 질소의 또 다른 중요한 역할은 포장 내부의 압력을 유지하여 물리적 손상으로부터 식품을 보호하는 것입니다. 특히, 부서지기 쉬운 식품의 경우, 질소가스는 포장 내부를 채움으로써 외부 압력으로부터 제품을 보호하고, 제품이 유지하는 기능적 상태를 보존합니다. 이러한 과정을 통해, 식품은 운송과 보관 동안의 품질 저하를 최소화할 수 있습니다. 또한, 질소는 미생물의 성장을 억제하는 역할도 합니다. 산소를 소비하는 미생물들은 포장 내의 질소 환경에서 생존이 어려워집니다. 이는 포장 내 산소 농도를 저하시킴으로써 세균, 곰팡이 및 기타 부패 유발 미생물의 성장을 억제하여, 식품의 유통 기한을 연장하는 데 기여합니다. 이와 같이, 질소가스의 화학적 비활성성과 식품과의 비반응성은 식품의 포장과 보존에 있어서 중대한 이점을 제공합니다. 질소의 사용은 식품 산업에서 필수적인 요소로 자리 잡고 있으며, 그 활용은 식품의 품질, 안정성 및 경제성을 향상시키는 중요한 방법입니다.
생물·생명
Q. 사람은 유전자를 퍼뜨리려는 본능이 있다고 하는데요. 나와 자식과의 유전자 일치률과 친형제와 내 유 일치률은 50%로 같은데 왜 우리는 형제보다 자식에 집착하나요?
안녕하세요. 인간의 행동에 대한 유전적 본능, 특히 자식에 대한 강렬한 애착은 생물학적으로 깊은 뿌리를 가진 현상입니다. 유전적 관점에서, 자식과의 유전자 일치율(50%)과 형제와의 유전자 일치율(또한 평균적으로 50%)가 같음에도 불구하고, 우리가 자식에게 더 강한 애착을 느끼는 이유는 진화심리학적 관점에서 여러 가지 요인에 의해 설명될 수 있습니다. 먼저, 유전적 확신(genetic certainty)의 문제가 있습니다. 자식에게는 부모의 유전자가 직접 전달되므로 부모는 자신의 유전자가 자식에게 확실히 이어진다는 것을 알고 있습니다. 이에 반해, 형제의 자식(즉, 조카)는 자신의 유전자의 일부만을 공유하므로, 유전적 확신이 상대적으로 낮습니다. 이러한 유전적 확신의 차이는 자연 선택 과정에서 개체가 자신의 유전자를 최대한 효과적으로 후대에 전달하려는 본능적인 동기를 부여합니다. 두번째로, 부모의 투자(parental investment) 이론이 있습니다. 자식을 키우는데 드는 비용(시간, 에너지, 자원 등)은 막대하며, 이러한 투자는 자식이 성공적으로 성장하고 자신의 유전자를 다시 전달할 확률을 높이기 위함입니다. 로버트 트리버스(Robert Trivers)의 부모 투자 이론에 따르면, 자식에 대한 투자는 그 자식이 성체가 되어 성공적으로 번식할 가능성을 높임으로써 유전적 이익을 극대화합니다. 따라서, 자식에 대한 투자는 자기 복제(self-replication)의 효율적인 수단으로 볼 수 있습니다. 마지막으로, 사회적 및 문화적 요인도 중요합니다. 인간 사회에서는 가족 구조와 육아에 대한 규범이 발달하여 자식에 대한 강한 애착과 투자를 장려합니다. 또한, 자식은 부모의 사회적 지위와 자원을 이어받는 주된 수단으로 보이며, 이는 자식에 대한 강한 집착과 투자를 더욱 강화시키는 요소로 작용합니다. 결론적으로, 자식과의 강한 집착은 유전적 확신, 진화적 투자 이론, 사회적 규범이 결합된 결과로 볼 수 있습니다. 이러한 요소들은 모두 자식이 부모의 유전적, 사회적, 문화적 유산을 계승하는데 결정적인 역할을 하며, 이는 곧 자식에 대한 강한 애착으로 이어집니다. 이러한 집착은 생물학적으로 근거를 가진 합리적인 행동 패턴으로, 유전자의 생존과 전파라는 궁극적인 목표를 달성하기 위한 수단입니다.