Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 부레옥잠의 뿌리모양으로 봤을 때 원뿌리, 곁뿌리에 해당되는건가요?
안녕하세요. 사진에 보이는 부레옥잠 뿌리는 원뿌리(Taproot) 시스템에 속합니다. 원뿌리는 주 뿌리가 굵고 길게 자라며, 이 주 뿌리에서 작은 뿌리들이 분기하는 형태를 가지고 있습니다. 사진 속 부레옥잠 뿌리에서도 굵은 중심 뿌리를 볼 수 있으며, 이 주변으로 더 작고 가늘게 뻗어 나가는 뿌리들이 보이는 것이 특징적입니다. 이 작은 뿌리들은 부수뿌리(Lateral Roots)라고 하며, 원뿌리에서 나와 토양 속에서 영양분과 물을 흡수하는 역할을 담당합니다. 부레옥잠의 이러한 뿌리 구조는 튼튼한 지지를 제공하고, 토양 속 깊은 곳의 자원을 효과적으로 이용할 수 있게 해 줍니다.
생물·생명
Q. 내분비계 교란물질이 어떻게 교란을 일으키는 지
안녕하세요. 내분비계 교란물질(Endocrine Disrupting Chemicals ; EDCs)은 인체의 호르몬 조절 시스템에 개입하여 생리적 기능을 변조하는 화학 물질로 정의됩니다. 이들 물질은 자연 호르몬의 구조적 유사체이거나 호르몬 수용체에 결합하는 능력을 갖추고 있으며, 이로 인해 호르몬 수용체의 활성을 촉진하거나 억제할 수 있습니다. 호르몬 수용체와의 상호작용은 EDCs가 내분비 시스템을 교란하는 주요 경로 중 하나입니다. 이들은 특정 호르몬 수용체에 결합하여 자연 호르몬의 결합을 방해하거나, 호르몬의 신호 전달을 모방하여 비정상적인 생리적 반응을 유발합니다. 다른 질문에서도 제가 들었던 예를 인용하자면, 비스페놀 A는 에스트로겐 수용체에 결합하여 에스트로겐과 유사한 효과를 발휘하여 생식 및 발달과 관련된 다양한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 또한, EDCs는 호르몬의 합성, 분비, 수송 및 대사 과정을 방해함으로써 내분비계의 균형을 무너뜨립니다. 이러한 교란은 특히 갑상선 호르몬과 관련된 물질 대사 과정에 영향을 미쳐 갑상선 기능 저하증과 같은 장애를 유발할 수 있습니다. 이와 더불어, EDCs는 세포 내 신호 전달 경로에 영향을 미쳐 세포의 성장, 분화, 사멸과 같은 중요한 생물학적 과정을 변조합니다. 이러한 변조는 세포의 정상적인 기능을 방해하고, 장기적으로는 암을 비롯한 다양한 질병의 발생 위험을 증가시킬 수 있습니다.
물리
Q. 건물위에 있는 피뢰침 원리좀 알려주세요~
안녕하세요. 피뢰침(Lightning Rod)은 고층 건물의 최상단에 설치되어 번개로부터 구조물을 보호하는 기능을 수행하는 장치입니다. 이 장치의 원리는 전기장 집중(Electric Field Concentration) 및 경로 제공을 통해 번개의 전기적 에너지를 안전하게 지면으로 유도하는 것에 기반을 두고 있습니다. 피뢰침의 뾰족한 형태는 근접한 공간 내의 전기장을 집중시키는 역할을 합니다. 이는 전기장의 세기가 끝이 뾰족한 부분에서 극대화되며, 결과적으로 주변 공기의 이온화(Ionization)를 촉진하여 전도성을 높입니다. 이온화된 공기는 전기를 더 효율적으로 전달할 수 있는 경로를 형성하며, 이는 번개가 발생할 때 하향 리더(Downward Leader)와 상향 리더(Upward Leader) 간의 연결을 용이하게 합니다. 피뢰침은 또한 번개의 방전 경로를 제공함으로써, 구름에서 방출되는 대량의 전깆거 에너지가 건물의 구조적 손상 없이 지면으로 안전하게 전달되도록 합니다. 이 과정에서 피뢰침은 상향 리더를 형성하는 중심적 역할을 하며, 이 리더는 구름에서 내려오는 하향 리더와 만나 번개가 건물로 직접 타격하는 것을 방지합니다. 대신, 피뢰침과 그에 연결된 접지 시스템(Grounding System)은 고전압을 지면으로 효과적으로 유도하며, 이는 접지 저항(Ground Resistance)이 최소화된 상태에서 수행됩니다.
물리
Q. 여름에 차가운물을 밖에다 놔두면 왜 물병밖으로 물이 새어나오는건가요?
안녕하세요. 여름철에 차가운 물이 담긴 페트병 외부에서 물이 새어 나오는 것처럼 보이는 현상은 실제로 물이 병을 통해 유출되는 것이 아닌, 주변 공기의 수증기가 병의 차가운 표면에서 액체 상태로 응결되는 과정입니다. 조금 자세히 설명드리면, 페트병 내부의 물은 병의 외부 표면을 냉각시킵니다. 여름철, 주변 환경의 높은 기온과 상대적으로 높은 습도는 공기 중에 상당량의 수증기를 함유하고 있음을 의미합니다. 병의 표면 온도가 주변 공기의 이슬점(Dew Point) 아래로 떨어지면, 공기 중의 수증기는 냉각되어 포화 상태에 도달하고, 더 이상 수증기를 유지할 수 없게 되어 물방울 형태로 응결합니다. 이슬점은 공기가 물방울로 응결을 시작하는 특정 온도를 지칭합니다. 이는 주변 환경의 습도와 직결되며, 공기 중 수증기압이 해당 온도에서의 포화 수증기압(Saturation Vapor Pressure)에 도달했을 때 발생합니다. 병의 차가운 표면은 이 과정을 촉매하여, 병 주위의 공기 온도를 빠르게 이슬점 이하로 떨어뜨립니다.
물리
Q. 바람이 세게 불면 온도가 낮아지는 이유가궁금해요?
안녕하세요. 강한 바람이 부는 상황에서 체감 온도가 낮아지는 현상은 기본적으로 대류 냉각(Convection Cooling) 과정에 기인합니다. 이 과정에서는 대류에 의해 피부나 어떠한 물체의 표면에 인접한 공기층이 갱신되어, 표면의 열이 주변 공기로 전달되는 속도가 증가합니다. 풍속이 증가함에 따라, 이러한 열 전달은 더욱 가속화되어 결과적으로 표면 온도가 상대적으로 빠르게 감소합니다. 사람은 피부에 존재하는 땀이 증발되면서 증발 냉각(Evaporative Cooling) 효과 또한 중요한 역할을 합니다. 이 과정에서 땀이 증발할 때 필요한 잠열(Latent Heat)은 피부로부터 흡수되며, 이는 체온을 낮추는 결과를 초래합니다. 따라서 강한 바람은 땀의 증발을 촉진시켜 냉각 효과를 더욱 강화합니다.