Doctor of Public Health 전상훈입니다
물리
Q. 왜 물속 깊은곳 있다가 급히 물밖으로 나오지 말라고 하나요?
안녕하세요. 잠수 활동 중 갑작스러운 수면 상승을 피해야 하는 권고는 주로 감압병, 또는 일명 잠수병과 관련이 있습니다. 이는 잠수부가 고압의 해양 깊은 곳에서 저압의 수면으로 빠르게 이동할 경우, 혈액과 조직에 용해된 기체가 적절히 배출되지 않고 기체 방울 형태로 급격히 전환되면서 발생하는 병리현상입니다. 해양 깊은 곳에서의 주변 압력의 증가로 인해 호흡 공기 중의 질소가 체내 조직에 더 많이 용해됩니다. 이는 헨리의 법칙에 따라 압력이 높을 수록 가스의 용해도가 증가함을 의미합니다. 잠수부가 수면으로 복귀하는 과정에서는 압력이 감소하므로, 용해된 가스가 기체 상태로 재전환되어야 합니다. 이 전환 과정이 너무 신속하게 진행될 경우 체내에서는 미세한 기체 방울이 형성되며 이 방울들이 혈관을 막거나 다양한 조직에 손상을 입힐 수 있습니다.
생물·생명
Q. 고양이과 동물들이 가끔씩 풀을 먹는 이유는 뭔가요?
안녕하세요. 고양이과 동물들이 풀을 먹는 현상은 종종 관찰되어 왔으며, 이는 국내 고양이뿐만 아니라 야생의 사자나 호랑이 같은 큰 고양이과 동물들에게도 나타납니다. 풀을 먹는 것은 소화를 돕기 위한 행동일 수 있습니다. 고양이과 동물들은 주로 고기를 먹는 육식성 동물이기 때문에 소화 과정에서 발생할 수 있는 먹이에서 온 뼈나 털 같은 소화되지 않는 잔여물을 체외로 배출하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 풀을 섭취함으로써 이들은 위에서 이물질을 감싸 소화관을 통해 더 쉽게 배출할 수 있습니다.
물리
Q. 양자 중력이 입증되면 아인슈타인 이론은 틀린게 되는 것인가요??
안녕하세요. 양자 중력은 기본적으로 중력을 양자 역학의 원리를 사용하여 설명하려는 이론적 접근입니다. 현대 물리학에서는 중력을 설명할 때 주로 일반 상대성 이론을 사용합니다. 이 이론은 아인슈타인에 의해 처음 제안되었으며, 시공간의 구조와 대규모 천체의 상호작용을 설명하는 데 매우 효과적입니다. 그러나 일반 상대성 이론은 극소 규모의 양자 현상관느 상충되는 경우가 많습니다. 양자 중력 이론은 이러한 양자 역학과 일반 상대성 이론 간의 불일치를 해결하고자 합니다. 현재까지 양자 중력 이론은 완전히 검증되지 않았으며, 이를 입증할 실험적 또는 관측적 증거도 아직은 미비합니다. 만약 양자 중력 이론이 입증된다면, 이는 아인슈타인의 일반 상대성 이론을 대체하는 것이 아니라 보다 광범위한 조건에서도 적용 가능한 이론으로 확장하는 것을 의미합니다.
화학
Q. 컵 표면에 내용물의 온도로 인해서 색상이 변하는 것은 어떤 화학적인 원리인가요?
안녕하세요. 온도에 민감하여 색상이 변하는 컵은 서모크로믹(thermochromic) 색소의 화학적 특성을 활용한 기술에 기반을 두고 있습니다. 이 색소는 온도 변화에 따라 자신의 화학 구조를 변형시켜 빛의 흡수 및 반사 특성이 변경되므로 컵의 꽃잎이 특정 온도에서 분홍색으로 변하는 현상이 관찰됩니다. 서모크로믹 색소의 화학적 반응 과정은 일반적으로 레우코 염료(leuco dyes)와 developer 사이의 반응에 의해 이루어집니다. 레우코 염료는 특정 온도에서 색이 변하는 능력을 가지고 있는 반면 개발자는 이 염료가 반응할 수 있는 화학적 환경을 제공합니다. 이들은 온도가 낮을 때는 불투명한 상태를 유지하나, 온도가 상승하면 투명한 상태로 변환되어 아래에 존재하는 색층을 드러냅니다. 이 과정은 다음과 같은 화학 반응식으로 표현될 수 있습니다 : Leuco dye (colored) ⇌ Leuco dye (colorless) + Heat 온도가 변할 때마다 이 역동적 균형이 조절되어 색소의 가시적인 색상이 변화합니다. 이는 꽃잎이 차가운 물이 닿았을 때 분홍색으로 변하는 현상을 설명해 줍니다.
생물·생명
Q. 집에서 할 수 있는 식물 관련 실험 뭐가 있을까요?
안녕하세요. 집에서 할 수 있는 식물 관련 실험으로 예를 들어보겠습니다. 먼저, 식물의 색소 이동 실험은 색상의 변화를 통해 식물 내부에서의 수분 및 무기질 운송 경로를 시각화하는 방법입니다. 이 실험에서는 식물이 어떻게 환경으로부터 수분을 흡수하고 조직을 통해 운반하는지를 관찰 할 수 있습니다. 식용 색소를 포함한 수용액을 준비하여 식물의 줄기 또는 뿌리에 제공함으로써, 식물이 해당 색소를 어떻게 흡수하고 이를 다른 부위로 이동시키는 지를 추적할 수 있는 실험입니다. 이 과정은 식물의 물관(xylem)을 통한 수분 이동의 기본 원리와 연관되어 있는 식물 생리학 입니다. 재료 : 하얀 꽃(국화 등), 식용 색소, 물, 투명한 컵 방법 : 투명한 컵에 물을 채우고, 식용 색소를 넣어 섞습니다. 흰 꽃의 줄기를 컵에 담가 색소 물을 흡수하게 합니다. 일정 시간 이후 색소가 꽃잎으로 이동하여 흰 꽃이 색소의 색으로 변하는지를 관찰합니다.