Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 우리나라 주변에서 서식하는 고래의 종류는 어떤 종류가 있는지 궁금합니다.
안녕하세요. 한국 주변 해역은 다양한 고래 종의 서식지로 알려져 있으며, 이들 중 일부는 멸종 위기에 처해 있기도 합니다. 이 지역에서 관찰되는 대표적인 고래 종은 우선 혹등고래(humpback Whale, Megaptera novaeangliae)를 들 수 있습니다. 혹등고래는 그 명칭이 나타내듯이 등에 큰 혹이 특징적이며, 교미기에 복잡한 노래를 부르는 것으로 유명합니다. 또한, 이 종은 비교적 온순한 성향을 지녀 '바다의 수호자'라는 별명으로도 불립니다. 또 다른 종으로는 밍크고래(Minke Whale, Balaenoptera acutorostrata)는 작은 체구에 비해 빠른 수영 능력을 지닌 종으로, 주로 개별적 혹은 소규모 무리를 이루어 활동합니다. 상괭이는 다양한 해양 생물과 경쟁하면서 생태계에서 중요한 위치를 차지합니다. 세 번째 주요 종은 참고래(Fin Whale, Balaenoptera physalus)로, 이는 세계에서 두 번째로 큰 고래 종입니다. 참고래는 길고 날씬한 몸체를 가지며, 고속으로 수영할 수 있는 능력 덕분에 '바다의 그레이하운드'라고 불리기도 합니다. 이들은 주로 깊은 바다에서 생활하며, 크릴과 작은 어류를 주식으로 합니다. 한국 주변 해역에서 이와 같이 다양한 고래 종의 존재는 해양 생태계의 다양성과 복잡성을 시사합니다. 각 종은 고유의 생태적 역할을 수행하며, 이들의 건강은 해양 생태계 전체의 건강을 반영하는 지표가 됩니다. 그러므로, 이 지역의 해양 생태계 보호 및 관리는 지속 가능한 바다 환경을 유지하기 위해 필수적입니다. 고래들의 보호와 연구는 뿐만 아니라 해양 오염 및 기후 변화와 같은 광범위한 환경 이슈에 대한 이해를 높이는 데에도 기여할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 사람이 놀라면 피부에 닭살이 돋나요?
안녕하세요. 놀랐을 때 피부에 닭살이 돋는 현상, 과학적으로 '발모근 수축(piloerection)'이라고 명명되는 이 반응은 인체가 긴장, 두려움, 추위 등에 대응하는 자율신경계의 반응 중 하나입니다. 본 현상은 피부 하부에 위치한 작은 근육, 발모근(arrector pili muscle)의 수축을 통해 나타나며, 이 근육의 수축은 모발을 세우고, 결과적으로 피부의 외관이 닭살처럼 보이게 합니다. 발모근 수축은 우리 몸의 교감신경계(sympathetic nervous system)의 활성화로 시작됩니다. 교감신경계는 스트레스 상황에서 아드레날린(adrenaline)과 같은 호르몬을 분비하며, 이 호르몬들은 발모근을 수축시키는 신호를 보냅니다. 고대 생물학적 맥락에서는 이 반응이 주로 체온 조절 및 위협적인 환경에 대한 시각적 대응으로 기능했습니다. 추운 환경에서는 이 근육의 수축이 모발을 세우게 하여 공기층을 만들고 이는 보온 효과를 증가시킵니다. 또한, 위협에 직면했을 때는 외형적으로 더 크고 위협적으로 보일 수 있도록 돕는 생물학적 방어 메커니즘으로 작용했습니다. 현대인에게는 이러한 생물학적 반응이 다소 구시대적인 면이 있음에도 불구하고, 여전히 우리 몸은 비슷한 방식으로 반응합니다. 예컨데, 공포 영화를 보거나 춥거나 무서운 상황에서는 자연스레 닭살이 돋게 됩니다. 이는 인간의 생물학적, 진화적 배경이 현대의 환경에서도 여전히 유효함을 보여줍니다. 그러나 실제로 이러한 반응이 현대인의 생존에 크게 기여하는 것은 아닙니다.
생물·생명
Q. '살모넬라균'은 불에 사멸하는 것인가요?
안녕하세요. 살모넬라균은 불에 사멸하는 것이 맞습니다. 적절한 온도에서 충분한 시간 동안 가열함으로써 이 균을 효과적으로 죽일 수 있습니다. 살모넬라균은 주로 날달걀, 생고기 등에 존재할 수 있으며, 음식을 충분히 가열하지 않았을 때 감염의 위험이 있습니다. 살모넬라균을 사멸시키기 위한 온도는 일반적으로 74°C 이상에서 수 분간 유지되어야 합니다. 이 온도에서는 살모넬라균이 빠르게 사멸하므로, 음식을 이 온도 이상으로 가열하는 것이 안전합니다. 달걀의 경우 날달걀을 사용할 때 살모넬라 감염의 위험이 있습니다. 달걀은 반숙보다는 완숙으로 요리하는게 살모넬라균에 있어서는 사멸될 가능성이 높습니다. 달걀 뿐만 아니라 모든 육류 제품을 요리할 때는 내부 온도를 체크하는 것이 중요합니다. 요리용 온도계를 사용하여 음식의 중심부가 적어도 74°C에 도달했는지 확인하면, 살모넬라를 포함한 대부분의 병원성 미생물을 사멸시킬 수 있습니다.
물리
Q. 노을을 분광기로 보면 어떤 스펙트럼이 보일까요?
안녕하세요. 노을을 분광기로 관찰하면, 연속 스펙트럼이 보이게 됩니다. 이는 태양빛이 대기를 통과하면서 산란되고, 다양한 파장의 빛이 분산되기 때문입니다. 노을은 주로 낮은 태양 고도에서 빛이 대기를 더 두껍게 통과할 때 발생하는 현상으로, 짧은 파장(푸른색 계열)보다는 긴 파장(붉은색 계열)의 빛이 더 잘 전달되면서 붉은색, 주황색, 노란색으로 보이게 됩니다. 노을의 경우, 태양광이 대기를 통과하면서 발생하는 산란과 흡수 때문에 특정 파장대에서 강도가 약해지거나 강화되지만, 전체적으로는 연속적인 스펙트럼을 보여줍니다. 연속 스펙트럼이란 여러 파장의 빛이 끊임없이 연결되어 나타나는 스펙트럼으로, 주로 열 복사(ex : 흑체 복사)나 고온의 빛나는 물체에서 관찰됩니다. 미세먼지 농도에 따라 노을의 스펙트럼은 달라질 수 있습니다. 미세먼지는 빛의 산란을 증가시키며, 특히 Mie 산란에 의해 다양한 파장에서 빛을 산란시킵니다. 미세먼지가 많을수록 노을의 빛이 더 많은 파장에서 산란되며, 이로 인해 스펙트럼의 강도 분포가 변할 수 있습니다. 예컨데, 미세먼지가 많은 경우 더 많은 빛이 산란되어 노을이 더욱 붉게 보일 수 있습니다. 이러한 스펙트럼의 변화는 분광기를 사용해 관찰할 수 있으며, 미세먼지의 농도가 높아질수록 특정 파장대에서 스펙트럼의 강도가 변하는 것을 확인할 수 있습니다. 레일리 산란(Rayleigh scattering)은 공기 중의 작은 입자들이 주로 짧은 파장(푸른색, 보라색)의 빛을 산란시키는 현상입니다. 노을에서는 태양빛이 대기를 통과할 때 짧은 파장의 빛이 산란되어 산란된 빛이 우리 눈에 덜 도달하게 되고, 주로 긴 파장의 빛(빨강, 주황)이 남아 노을을 붉게 보이게 합니다. 레일리 산란이 일어난 파장만을 분광기로 관찰하기 위해서는, 분광기를 이용해 특정 파장대에서의 빛의 강도를 분석할 수 있습니다. 예를 들어, 청색 계열의 파장(약 400~500nm)을 주의 깊게 관찰하여 그 강도가 어떻게 변하는지, 그리고 미세먼지 농도에 따라 어떻게 달라지는지를 연구할 수 있습니다.
생물·생명
Q. 스파이더맨도 유전자 재조합의 결과물이라고 할 수있다는데 맞는건가요?
안녕하세요. 스파이더맨은 유전자 재조합(Genetic recombination)의 개념을 기초로 한 허구의 창작물로, 과학적 상상력과 대중 문화가 결합된 사례입니다. 스파이더맨의 기원 이야기에 따르면, 피터 파커는 유전자 변형을 일으킬 수 있는 방사능에 노출된 거미에게 물림으로써 거미의 능력을 가지게 되었다고 설정되어 있습니다. 이 설정은 과학적 원리를 바탕으로 한 창의적 상상력에 의해 탄생한 것입니다. 유전자 재조합은 생물학에서 중요한 과정으로, 유전자 간의 재배열을 통해 새로운 유전적 조합이 형성되는 현상입니다. 이는 자연적으로 일어날 수도 있으며, 실험잇ㄹ에서 인위적으로 유도될 수도 있습니다. 스파이더맨의 이야기는 이러한 유전자 재조합의 개념을 극적으로 적용하여, 거미의 특성이 인간에게 전달될 수 있다는 설정을 기반으로 하고 있습니다. 실제 과학에서는 단일 사건으로 인한 극적인 유전자 변이와 재조합이 인간에게 초능력을 부여할 가능성은 매우 희박합니다. 인간 유전자는 매우 복잡하고, 단일 유전자 변이로 인해 거미와 같은 능력이 발현되는 것은 현재 과학적 지식으로는 불가능합니다. 유전자 변이는 보통 미세한 변화로, 생명체의 특성을 변화시키는 데는 시간이 오래 걸리며, 대개는 병리적 영향을 미칠 가능성이 큽니다. 또한, 유전자 전이(gene transfer)도 주로 미생물 사이에서 일어나며, 복잡한 다세포 생물에서 그효과가 나타나는 경우는 매우 드뭅니다. 따라서 스파이더맨의 이야기는 실제 과학적 사실보다는 창의적 상상력에 기초한 허구적인 설정임을 이해해야 합니다.