Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 페니실린은 언제 누가 어떻게 발명했나요?
안녕하세요. 페니실린은 1928년 알렉산더 플레밍(Alexander Fleming)에 의해 발견되었습니다. 플레밍은 영국의 세인트 메리 병원(Saint Mary`s Hospital)에서 근무하는 박테리아학자였습니다. 그는 어느 날 자신의 실험실에서 스타필로코쿠스(Staphylococcus) 균이 자라고 있던 배양 접시가 우연히 곰팡이에 오염된 것을 발견했습니다. 이 곰팡이 주변의 박테리아가 사멸되어 있는 것을 보고 그 특성에 주목했습니다. 이 곰팡이는 나중에 페니실리움 노타툼(Penicillium notatum)이라는 종으로 밝혀졌으며, 이 곰팡이가 생성하는 물질이 바로 페니실린이었습니다. 페니실린의 발견은 의학 분야에 큰 변화를 가져왔습니다. 페니실린이 개발되기 전에는 세균 감염이 흔히 사망으로 이어질 수 있는 치명적인 상황을 초래했습니다. 특히, 2차 세계대전 동안 페니실린의 대량 생산과 사용은 전쟁터의 부상병들에게 생명을 구하는 결정적인 역할을 했습니다. 이 항생제는 각종 감염증을 치료하는 데 효과적이었고, 특히 패혈증, 폐렴, 성병 등을 치료하는 데 광범위하게 사용되었습니다. 오늘날 페니실린은 여전히 가장 널리 사용되는 항생제 중 하나입니다. 다양한 형태의 페니실린이 개발되어 특정 균에 대한 효과를 높이고, 환자에 따른 부작용을 최소화하기 위해 사용됩니다. 그러나 장기간의 사용과 남용으로 인해 많은 박테리아가 페니실린에 대한 내성을 개발하게 되었고, 이는 항생제 내성 문제로 이어지고 있습니다. 이에 따라 페니실린뿐만 아니라 다른 항생제들의 사용에 있어서도 보다 신중한 접근이 요구되고 있습니다. 페니실린의 발견은 의학 분야에서 질병 관리 방식을 혁신적으로 변화시킨 업적으로 평가받고 있으며, 이후 항생제 연구의 발전에도 큰 영향을 미쳤습니다. 항생제 내성의 문제는 현대 의학이 직면한 큰 도전 중 하나이며, 향후 이에 대한 연구와 새로운 항생제 개발이 지속적으로 필요합니다.
생물·생명
Q. 길가 담장에 아름답게 피어나는 이름모를 꽃 , 혹시 아시는 지요?
안녕하세요. 사진 속 꽃은 '능소화(Campsis grandiflora)'로 보입니다. 중국등나무라고도 불리는 이 꽃은 보통 붉은색이나 주황색의 크고 화려한 꽃을 피우는 덩굴 식물입니다. 특히 더운 여름에 아름다운 꽃을 많이 피우는 것으로 유명합니다. 능소화의 특징은 크고 튜브 모양의 꽃이 특징이며, 꽃이 많이 피어 길가나 정원에서 매우 눈에 띕니다. 태양 빛을 많이 받는 곳에서 잘 자라며, 덩굴이 길게 자라기 때문에 지지대가 필요합니다. 주로 관상용으로 사용되며, 벽이나 울타리, 퍼걸러 등에 심어서 아름다운 꽃을 감상합니다. 능소화는 그 눈에 띄는 아름다움 덕분에 많은 사람들에게 사랑받는 식물이며, 여름철에 특히 화려한 모습을 보여줍니다. 능소화는 또한 방충 효과가 있어 모기를 쫓는 데에도 도움이 될 수 있습니다.
생물·생명
Q. 러브버그가 우리나라에 생겨난 이유가 뭔가요?
안녕하세요. 러브버그(Lovebug, Plecia nearctica)의 급격한 개체수 증가는 일련의 생태학적 및 환경적 요인들의 상호작용에 원인이 있습니다. 이 곤충은 미국 남부 지방에서 자주 목격되며, 특히 그들의 번식 주기가 봄과 가을에 집중되어 있어 이 시기에 대규모로 출현하는 경향이 있습니다. 한국과 같은 새로운 지역에서 러브버그 또는 유사 종이 급증하는 현상은 여러 환경적 조건들에 의해 설명이 가능합니다. 국내의 유입은 무역, 선박 등으로 유입된 알의 부화가 가장 가능성 높습니다. 먼저, 기후 변화는 덥고 습한 조건을 제공하고, 러브버그의 새존과 번식에 유리한 환경을 조성할 수 있습니다. 전통적으로 온대 기후 지역인 한국에서도 여름철의 고온 다습한 조건들이 이들의 번식을 촉진할 수 있습니다. 외래종으로서 자연 포식자가 다소 적은 부분 또한 러브버그의 개체수 증가의 한 원인이 될 수 있습니다. 이들은 해충으로 분류되지는 않지만 폭발적인 번식으로 인해, 그들의 존재가 인간 활동에 미치는 영향은 중대하게 고려될 필요가 있습니다. 특히, 그들은 교통 수단에 부착되어 운전자의 시야를 방해하고, 차량의 페인트를 손상시킬 수 있으므로, 그들의 관리와 통제는 향후 더 중요한 이슈가 될 것입니다.
물리
Q. 힌지모멘트가 무슨뜻인지 궁금합니다.
안녕하세요. 힌지모멘트(Hinge moment)는 주로 역학 및 공학, 특히 항공기의 구조와 제어 메커니즘을 연구하는 분야에서 사용되는 용어입니다. 이 용어는 힌지를 중심으로 발생하는 모멘트 즉, 회전력을 설명할 때 사용됩니다. 힌지모멘트는 어떤 부분(ex : 항공기의 조종면)이 힌지나 축 주위에서 회전할 때 발생하는 힘의 모멘트를 말합니다. 이 모멘트는 조종면의 움직임을 조절하는 데 중요한 역할을 하며, 항공기의 조종성과 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다. 항공기를 예로 들면, 힌지모멘트는 주로 조종면(ex : 러더, 엘리베이터, 에일러론)의 힌지에 작용하는 힘의 모멘트를 지칭합니다. 조종면을 움직이기 위해 필요한 힘의 크기는 이 모멘트에 의해 결정되며, 힌지 모멘트가 클수록 더 많은 힘이 필요하게 됩니다. 예컨데, 조종간이나 페달을 통해 조종면을 움직일 때 발생하는 힘을 구동하기 위해 서보 모터나 기타 액추에이터가 사용되기도 합니다. 힌지모멘트를 고려한 설계는 항공기뿐만 아니라 다른 여러 기계적 구조물에서도 중요합니다. 예컨데, 도어의 힌지 설계, 창문, 심지어 로봇 팔의 관절 등에서도 힌지모멘트를 고려하여 설계해야 하며, 이는 해당 구조물의 효율성, 안정성, 에너지 소비량에 영향을 미칩니다. 힌지모멘트에 대한 이해는 기계적 시스템의 동적 거동을 예측하고 최적화하는 데 필수적입니다. 따라서, 이 모멘트를 계산하고 관리하는 것은 공학 설계에서 매우 중요한 과제 중 하나입니다.
물리
Q. 지구에서 질소가 사라진다면 어떻게 될까요?
안녕하세요. 질소는 지구 대기의 주요 구성 요소로, 그 비율이 약 78%에 달합니다. 이 기체는 생물학적 순환 과정의 핵심적인 성분으로 기능하며, 특히 질소 고정(nitrogen fixation) 및 아미노산과 단백질의 생합성에 중요한 역할을 합니다. 만일 지구상에서 질소가 갑자기 사라진다면, 이는 생태계와 대기 조성에 엄청난 변화를 초래할 것입니다. 먼저, 대기의 구성 변화로 인한 대기압의 급격한 감소가 발생할 것입니다. 이러한 변화는 생물체, 특히 고산 지대에 서식하는 종들에게 직접적인 영향을 미칠 것입니다. 더욱이, 질소의 부재는 대기 중 산소와 이산화탄소의 상대적 비율을 변화시켜, 온실효과(greenhouse effect)를 심화시킬 가능성이 높습니다. 질소는 유기체의 생존에 필수적인 요소로, 특히 식물의 성장에 필수적인 비료 성분으로 작용합니다. 질소가 없으면 식물은 아미노산을 합성할 수 없으며, 이는 식물 기반의 식량 체인에 심각한 결과를 초래할 것입니다. 이는 결국 식물을 먹이로 하는 동물들과 인간에게도 영향을 미치게 되며, 식량 부족과 생태계의 균형 붕괴로 이어질 수 있습니다. 또, 생물 다양성의 감소는 질소가 없어짐에 따라 불가피할 것입니다. 식물의 성장 부진은 광범위한 생태계에 걸친 생물들의 서식지와 생존 조건을 악화시킬 것이며, 특히 질소에 의존하는 다양한 생물들의 멸종 위기를 가속화할 수 있습니다.