Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 벌이 음식의 냄새를 맏는지 궁금해서 질문 올립니다.
안녕하세요. 벌들 특히 꿀벌과 같은 종은 매우 뛰어난 후각 능력을 갖추고 있습니다. 이들은 냄새를 감지하는 데 매우 민감하며, 이 능력을 활용하여 꽃에서 꿀을 찾고 다른 벌들과 소통하며 심지어 위험을 감지하기도 합니다. 벌의 냄새 감지 능력은 주로 머리 부분에 위치한 미세한 감각 기관을 통해 이루어집니다. 이 감각 기관은 공기 중의 화학 물질을 감지하여 벌에게 정보를 전달합니다. 이 정보는 꽃의 위치, 종류 및 상태를 판단하는 데 사용될 수 있으며, 벌들이 효율적으로 꿀을 수집하고 적절한 꽃을 찾는 데 중요한 역할을 합니다. 벌이 음식의 냄새, 특히 단 음식의 냄새에 반응하는 것은 당분을 함유한 꽃의 넥타르를 찾는 본능과 관련이 있습니다. 사람들이 휴대하는 달콤한 음식이나 음료는 벌에게 강한 유인물이 될 수 있습니다. 도시락 같은 경우, 안에 담긴 음식이 단 맛을 띄면 벌들은 이를 꽃의 넥타르로 오인하고 접근할 수 있습니다. 벌이 음식 냄새에 끌려서 다가오는 것은 공격적인 행위보다는 먹이를 찾기 위한 자연스러운 행동입니다. 그러나 벌들은 자신들의 둥지를 보호하기 위해 공격적으로 행동할 수 있으며, 사람들의 근접성이나 음식을 둘러싼 경쟁이 이러한 행동을 유발할 수 있습니다. 따라서 벌이 많은 지역에서 음식을 다룰 때는 조심해야 합니다.
물리
Q. 입자 타키온에 관해서 질문드립니다.
안녕하세요. 요즘 타키온에 대한 질문을 많이 받는 것 같습니다. 그만큼 관심사라는 생각이 들고, 제가 답변하는 부분에 있어서 더 정확하고 전문성 있는 답변을 드려야 겠다는 생각이 듭니다. 타키온이 사차원 벡터를 갖는다는 설명은 이 입자가 시공간의 네 차원-시간과 세 개의 공간 차원-에 대한 정보를 내포하고 있다는 의미입니다. 이론적으로 타키온은 빛의 속도를 초과할 수 있기 때문에, 일반적인 물질과 달리 시간의 흐름에 대한 특별한 성질을 가질 수 있습니다. 그러나 이것이 과거나 미래로의 여행을 가능하게 한다고 직접적으로 해석하는 것은 과학적 근거가 부족합니다. 상대성 이론에서 시간을 거슬러 이동하는 것은 많은 물리적 문제와 논리적 모순을 발생시킬 수 있기 때문입니다. 타키온 응축은 필드 이론에서 발생할 수 있는 현상으로, 특정 조건 하에서 가상의 타키온 필드가 실재하는 입자의 상태로 '응축'되어 안정된 상태를 이루는 것을 말합니다. 이 이론은 양자강 이론과 같은 고급 물리학 이론에서 설명되며, 고에너지 물리학 실험에서 관찰되거나 이론적 모델에서 예측되는 현상입니다. 타키온 응축이 발생하는 상황은 특히 양자장론에서 대칭성이 깨지는 상황 바꿔 이야기하면, 특정한 필드의 진공 기대값이 변화하여 새로운 물리적 현상이 나타나는 경우에 관련됩니다. 이 과정에서 타키온 필드가 응축되어 새로운 입자 상태가 형성될 수 있으며 이는 우주의 초기 상태와 같은 극단적 조건에서 중요할 수 있습니다. 타키온과 관련된 이론은 여전히 많은 추측을 낳고 있습니다. 이러한 입자가 실제로 존재하는지, 그리고 그들의 특성이 우리의 물리적 현실에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대해 확실한 답을 얻기 위해서는 더 많은 실험적 및 이론적 연구가 필요합니다.
물리
Q. 힘과 유연성 중에 무엇이 중요한지 알려 주시기 바랍니다
안녕하세요. 살아가면서 힘과 유연성은 각각 중요한 역할을 하지만, 여러 상황과 개인의 필요에 따라 그 중요도가 달라질 수 있습니다. 유연성은 변화에 적응하고 다양한 상황에서 효과적으로 대처할 수 있는 능력을 의미합니다. 예컨데, 직장 생활에서의 역할 변화, 가족 구성원과의 관계, 개인적인 목표와 욕구의 변화 등에 효과적으로 대응할 수 있게 해줍니다. 유연한 사고와 행동은 스트레스 관리에도 도움을 주며 새로운 기회를 발견하고 그것을 활용하는 데 필수적인 요소입니다. 반면에, 힘은 목표를 향해 나아가거나 어려움을 극복하는 데 필요한 내적 또는 외적 능력을 상징합니다. 이는 신체적 힘뿐만 아니라 의지력, 결단력, 정신적인 강인함을 포함할 수 있습니다. 특히 어려운 상황을 견뎌내고, 개인적인 야망이나 전문적인 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 합니다. 결국, 인생을 살아가면서 힘과 유연성은 서로 보완적인 관계에 있습니다.
생물·생명
Q. 오징어 잡이는 왜 야간에 하는건가요?
안녕하세요. 오징어 잡이가 주로 야간에 이루어지는 이유는 오징어의 특정 생물학적 및 행동학적 특성에 기인합니다. 오징어는 빛에 매우 민감한 생물로, 야간에 활동이 더 활발해집니다. 이러한 특성은 '포토택시스(phototaxis)'라고 불리는 현상과 관련이 있습니다. 포토택시스는 생물이 빛의 방향으로 움직이는 경향을 가리키는 용어로, 오징어는 이러한 성향이 강하게 나타나는 대표적인 예입니다. 야간에 오징어가 표면 근처로 이동하는 것은 그들이 먹이 활동을 하는 시간과도 관련이 있습니다. 낮 동안에는 물의 깊은 곳에서 보호색을 이용하여 포식자로부터 숨거나, 낮은 온도와 높은 압력의 환경에서 적응하여 활동합니다. 반면, 밤이 되면 더 활발히 먹이 활동을 하며, 빛을 따라서 표면으로 올라오게 됩니다. 이러한 행동은 낚시인들이 밤에 강한 빛을 사용하여 오징어를 유인하는 데 아주 유리하게 작용합니다.
화학
Q. 그래핀의 띠 간격이 0이 아닐 수도 있나요?
안녕하세요. 그래핀의 전자구조를 분석하는 데 일반적으로 사용되는 밀도 범함수 이론(Density Functional Theory ; DFT)은 교환-상관 함수(approximations)의 선택에 따라 다양한 결과를 낳을 수 있습니다. 일부 고급 교환-상관 함수는 그래핀의 물리적 현상을 보다 정밀하게 예측할 수 있으나, 기본적인 근사치에서는 실제 물리적 성질을 완벽하게 재현하지 못할 수도 있습니다. 예컨데, 일부 DFT 계산은 물질의 밴드 간격을 과소평가하거나 과대평가하는 경향이 있습니다. 실험적 또는 계산 모델에서 그래핀의 구조적 변형 또는 결함이 존재할 경우, 밴드 간격에 영향을 줄 수 있습니다. 예를 들어, 그래핀의 가장자리를 수정하거나, 도핑(doping)을 통해 다른 원소를 도입하는 경우, 밴드 간격이 열릴 수 있습니다. 이러한 변형은 그래핀의 전자적 성질에 중대한 변화를 초래하며, 이는 띠 구조에서 명확하게 나타납니다. 그래핀의 띠 간격을 계산할 때 사용된 특정 계산 모델과 실험 설정은 결과의 해석에 중요한 역할을 합니다. 계산 과정에서 사용된 매개변수, 모델의 정확성, 그리고 계산의 해상도 등이 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 계산 결과의 신뢰성을 평가하기 위해서는 사용된 모델과 방법론을 면밀히 검토할 필요가 있습니다.