Doctor of Public Health 전상훈입니다
화학
Q. 화학을 어려워하는 중학생 자녀에게 어떻게 하면 도움이 되나요?
안녕하세요. 화학의 이해를 위해 중학생 자녀에게 제공할 수 있는 지원은 여러가지가 있습니다. 화학은 일상 생활과 밀접한 연관이 있는 학문으로, 그 구체적인 예를 통해 자녀가 과학적 원리를 자연스럽게 이해할 수 있도록 유도하는 것이 중요합니다. 예컨데, 요리 과정에서 나타나는 화학적변화(chemical changes)를 설명함으로써, 반응물(reactants)과 생성물(products) 간의 변환을 실제적으로 관찰할 수 있도록 합니다. 또한, 교육적 자원을 활용하는 것도 효과적입니다. 동영상 강의, 시뮬레이션을 제공하는 웹사이트, 화학 앱은 복잡한 개념을 시각적으로 해석하여 제공함으로써 학습자의 이해를 돕습니다. 특히, 화학 반응식을 이해하는 데 있어 분자 모델링 소프트웨어(molecular modeling software)를 사용하면, 반응 과정에서의 원자 및 분자의 상호작용을 3D로 시각화하여 보여줄 수 있습니다. 학원이나 전문적인 지도를 고려하는 것도 하나의 방법이 될 수 있습니다. 전문 교사나 튜터는 학생의 약점을 파악하고 맞춤형 지도를 통해 이해를 증진시킬 수 있습니다. 그러나 교육적 지원을 받기 전에 자녀의 학습 스타일과 필요를 평가하는 것이 선행되어야 합니다. 이러한 접근을 통합적으로 적용한다면, 화학에 대한 이해와 관심을 증진시키는 것이 가능할 것입니다. 중요한 것은 자녀가 화학을 단순한 과목으로 여기지 않고, 우리 세계를 구성하는 기본적인 원리로 인식하도록 하는 것입니다.
물리
Q. 물리란 분야를 어려워 하는 어린아이들에게 어떤 방식으로 물리를 설명해 주면 쉽나요?
안녕하세요. 물리학을 어린이들에게 쉽고 흥미롭게 소개하는 방법은 다양하며, 그들의 호기심을 자극하고 직접 경험할 수 있는 활동을 중심으로 구성하는 것이 중요합니다. 초등학생들이 물리학의 기본 개념을 이해하고 흥미를 느낄 수 있는 몇 가지 방법을 몇가지 들어보겠습니다. 먼저, 일상생활 속에서 물리학을 발견하도록 안내합니다. 예컨데, 공이 바닥으로 떨어지는 것을 보며 중력에 대해 설명하거나, 자동차나 자전거가 움직일 때 바퀴가 어떻게 작동하는지 관찰하면서 힘과 운동에 대해 설명할 수 있습니다. 이러한 일상적인 현상을 통해 아이들은 물리학이 실제 생활과 밀접하게 연결되어 있음을 이해하게 됩니다. 또, 간단한 실험과 활동을 통해 물리학을 체험할 수 있도록 합니다. 예컨데, 종이비행기를 접어보면서 어떻게 하면 더 멀리 날 수 있는지 탐구하게 하거나, 물 위에 종이 클립을 띄워보면서 표면장력을 관찰하게 하는 것입니다. 이러한 활동은 아이들이 직접 실험하고 결과를 보면서 학습하는 '학습 중심 학습(inquiry-based learning)' 접근 방식을 제공합니다. 물리학의 개념을 시각적으로 표현하여 설명합니다. 복잡한 수식이나 용어 대신, 그림, 도표, 애니메이션을 활용하여 힘의 방향이나 에너지의 변화를 보여주는 것이 좋습니다. 시각 자료는 아이들이 추상적인 개념을 더 쉽게 이해하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 마지막으로, 이야기나 게임을 통해 물리학을 소개하는 방법이 있습니다. 과학적 개념을 포함하는 동화책을 읽거나, 물리법칙을 적용하여 플레이할 수 있는 보드 게임이나 모바일 게임을 활용하는 것입니다. 이 방법은 아이들이 놀이 중에 자연스럽게 물리학을 배우게 하며, 학습에 대한 부담을 줄여줄수 있습니다.
생물·생명
Q. 모기 트랩이 실제로 모기 유인과 포획에 효과가 있나요?
안녕하세요. 모기 트램(mosquito traps)은 모기의 행동과 생물학적 특성을 이용하여 유인 및 포획하는 기기로 다양한 방식으로 작동합니다. 이들 장치의 효율성은 사용하는 기술과 환경 조건에 따라 크게 달라질 수 있습니다. 대부분의 모기 트랩은 모기가 인간을 감지하는 메커니즘을 모방하여 모기를 유인합니다. 예컨데, 일부 트랩은 이산화탄소(CO₂), 온도, 습도 및 특정 화학 물질을 배출하여 인간의 숨결과 체온을 모방 합니다. 모기는 이산화탄소를 감지하는 능력이 뛰어나며, 이는 인간 호흡의 주요 구성 요소입니다. 따라서 이산화탄소를 배출하는 트랩은 특히 효과적으로 모기를 유인할 수 있습니다. 또 다른 유형의 모기 트랩은 빛(특히 자외선), 색상, 또는 옥테놀(octenol)과 같은 화학적 유인제를 사용하여 모기를 유인합니다. 이러한 트랩은 특정 모기 종에 더 효과적일 수 있으며, 그 효율성은 지리적 위치와 모기의 종류에 따라 다르게 나타날 수 있습니다. 실험적 연구에 따르면, 이산화탄소를 배출하는 트랩은 모기를 유인하고 포획하는데 상당히 효과적이라고 보고되고 있습니다. 예컨데, 하나의 연구에서는 이산화탄소 배출 트랩이 다른 유형의 트랩보다 유의미하게 더 많은 모기를 포획했다고 밝히고 있습니다. 그러나 이러한 장치들은 종종 비용이 많이 들고 유지 관리가 필요하며, 실외에서의 사용을 위해 설계되었기 때문에 모든 상황에서 이상적인 해결책은 아닐 수 있습니다. 효과적인 모기 통제 전략을 구축할 때는 트랩의 선택뿐만 아니라 환경 관리도 중요합니다. 물웅덩이나 기타 정체된 물이 모기의 번식지가 될 수 있으므로, 이러한 환경을 제거하는 것이 모기 개체 수를 줄이는데 기여할 수 있습니다. 또한, 트랩의 위치와 운영 시간을 최적화하여 모기가 가장 활발한 시간에 맞추는 것도 중요할 수 있습니다. 모기 트랩의 선택과 사용에 있어서는 각기 다른 조건과 요구 사항을 고려하여, 가장 적합한 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 실험적 결과와 사용자 경험을 참조하여, 지속적으로 관리하고 최적의 조건을 유지하면서 사용한다면 모기 트랩은 모기를 효과적으로 관리하는 데 유용한 도구가 될 수 있습니다.
화학
Q. PLA는 땅속에 묻으면 생분해가 되나요??
안녕하세요. PLA(Polylactic Acid ; 폴리락틱산)는 옥수수 전분 등의 식물성 자원에서 추출한 바이오플라스틱으로, 생분해성 플라스틱으로 널리 알려져 있습니다. 그러나 PLA의 생분해성은 특정 조건 하에서만 효과적으로 일어납니다. PLA는 실제로 산업용 상업적 퇴비화 시설에서 고온(약 58~70도 섭씨)과 충분한 습도가 제공될 때 빠르게 분해됩니다. 이러한 조건에서는 미생물이 활성화되어 PLA를 물과 이산화탄소로 분해할 수 있습니다. 그러나 일반적인 환경, 즉 일반적인 땅속에 묻는 상황에서는 이러한 조건이 충족되지 않습니다. 일반적인 토양 온도와 환경에서는 PLA가 자연 분해되는 데 수년 또는 그 이상이 걸릴 수 있으며, 때로는 거의 분해되지 않을 수도 있습니다. 이러한 이유로, PLA를 생분해성 플라스틱이라고 부르기는 하지만, 그 생분해성은 매우 제한적인 조건에서만 활성화된다는 점을 명심해야 합니다. 따라서 PLA 제품을 사용한 후에는 일반 쓰레기와 함께 버리지 말고, 가능하다면 산업용 퇴비화 시설에 맡기는 것이 환경에 더 책임 있는 방법입니다. 이는 PLA의 생분해 가능성을 최대화하고 환경에 대한 부담을 줄일 수 있는 방법입니다.
물리
Q. 엘리베이터는 어떤 원리로 올라갈 수있는건가요?
안녕하세요. 엘리베이터는 고도의 통합 기계적 및 전기적 시스템을 활용하여 건물의 다양한 층 간의 수직 이동을 가능하게 합니다. 이 시스템은 주로 전기 모터와 풀리 기반 메커니즘, 그리고 카운터웨이트 시스템을 포함하여 구성됩니다. 엘리베이터의 핵심적 동작 원리는 효율적인 무게 균형과 에너지 분배에 기반을 두고 있으며, 이는 엘리베이터가 상당한 질량을 효율적으로 수직으로 이동시킬 수 있도록 합니다. 전기 모터는 엘리베이터 시스템의 동력원으로서, 대형 풀리(sheave)에 연결되어 있습니다. 이 모터는 풀리를 회전시켜 엘리베이터 캐빈과 연결된 강철 케이블을 조작합니다. 케이블은 풀리 시스템을 통해 카운터웨이트와 엘리베이터 캐빈을 연결하며, 모터의 회전에 의해 케이블이 움직이면서 캐빈이 상승하거나 하강합니다. 이러한 메커니즘은 카운터웨이트의 움직임을 통해 모터에 요구되는 에너지를 최적화하며, 이는 전체 시스템의 에너지 효율을 향상시킵니다. 카운터웨이트는 엘리베이터 캐빈의 질량과 거의 동등하게 설계되어, 캐빈의 운동 중 발생할 수 있는 불필요한 에너지 소비를 최소화합니다. 이 시스템은 캐빈이 상승할 때 반대 방향으로 움직이며, 캐빈의 하강시에는 상승하여, 모터의 작동 부담을 줄이고 전체 시스템의 안전성과 안정성을 증진시킵니다. 안전성을 위한 또 다른 중요한 구성 요소는 브레이크 시스템입니다. 이 시스템은 엘리베이터가 목표 층에 정확하게 멈추도록 보장하며, 비상 상황에서 엘리베이터가 안전하게 정지할 수 있도록 합니다. 브레이크는 풀리 시스템과 연결되어 있으며, 전력 공급 중단 시 자동으로 활성화되어 추가적인 안전을 제공합니다. 이와 같이, 엘리베이터의 설계 및 운영은 고급 엔지니어링 원리와 안전 규정의 철저한 적용을 통해 인간의 수직 이동 요구를 효과적으로 충족시키며, 현대 건축물에서 불가결한 요소로 자리 잡고 있습니다.