Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 뱀의 턱구조는 어떻게 되어있길래 큰 음식을 먹을 수 있는건가요?
안녕하세요. 뱀의 두개골은 유연하며 여러 개의 뼈로 구성되어 있습니다. 이 뼈들은 서로 관절로 연결되어 있어, 먹이를 삼킬 때 확장이 가능합니다. 특히 뱀의 하악골은 양쪽이 서로 분리되어 있어 독립적으로 움직일 수 있습니다. 뱀의 하악골은 두개골에 단단히 고정되어 있지 않으며, 관절로 연결되어 있어 크게 벌어질 수 있습니다. 이는 먹이를 삼키기 위해 턱을 넓게 벌리는 데 필수적입니다. 뱀의 하악골은 두 개의 관절로 연결되어 있어, 더욱 유연하게 움직일 수 있습니다.
화학
Q. 반응 속도식(V=k[A]m제곱 *[B]n제곱)에서 화학반응식이 한 개만 주어졌을 때 m과 n을 구할 수 있는 방법이 있나요?
안녕하세요. 2번의 선행된 질문에 답변을 어느정도 드려서, 짧게 설명을 드려보겠습니다. 기본적으로 반응 속도식에서 반응 차수 m과 n을 구하는 것은 실험 데이터를 필요로 합니다. 화학 반응식 하나만 주어졌을 때, 반응 차수를 직접 계산할 수 있는 공식적인 방법은 없으나, 실험적으로 접근할 수 있는 몇가지 방법에 대해서 앞선 질문에서 답변을 어느정도 드렸습니다. 첨언 수준의 부연설명을 드려보자면, 반응물 A와 B의 초기 농도를 변화시키면서 반응 속도를 측정하고, 농도 변화와 반응 속도 사이의 관계를 분석하여 반응 차수를 결정할 수 있습니다. 또, 초기 속도법(Initial Rates Method)이 있습니다. 반응 시작 부분의 속도를 측정하여 반응 차수를 결정하는 방법입니다. 이 방법은 농도를 여러 가지로 변화시키면서 초기 속도를 측정한 데이터를 바탕으로 m과 n을 계산할 수 있습니다.
화학
Q. 용매에 아주 작은 금속입자(나노사이즈)를 넣었을 경우 왜 금속입자들은 서로 뭉치려고 하는 건가요??
안녕하세요. 반데르발스 힘은 분자들 사이에 작용하는 약한 인력으로 특히 나노 입자 크기에서 중요한 역할을 합니다. 나노 입자는 크기가 작고 표면적이 크기 때문에 반데르발스 힘이 크게 작용하여 서로를 끌어당기게 됩니다. 이 힘은 입자들이 서로 접근하게 하고, 결국 뭉치게 만드는 주요 요인 중 하나입니다. 또한, 나노 입자는 매우 작은 크기 때문에 표면 에너지가 높습니다. 높은 표면 에너지를 가진 입자들은 표면적을 줄이기 위해 서로 뭉치려는 경향이 있습니다. 이는 입자들이 서로 결합하여 표면적을 최소화 하려는 자발적인 과정입니다. 표면 에너지를 낮추기 위해 입자들은 응집하는 것이 더 안정적이기 때문입니다. 그리고 용매에 분산된 나노 입자는 전기적으로 중성일지라도, 표면에 전하를 띠게 되거나 주변 이온을 흡착하여 전기 이중층을 형성할 수 있습니다. 이 전기 이중층은 입자들 간의 정전기적 반발력을 줄여주어, 입자들이 서로 응집하는 것을 방지하지 못하게 됩니다. 따라서 전기 이중층이 충분히 강하지 않으면, 입자들이 쉽게 뭉칠 수 있습니다.
물리
Q. 무게와 질량은 쉽고 간단히 구별할 수 있는 방법을 알고 싶습니다.
안녕하세요. 무게는 물체에 가해지는 중력의 힘을 의미하며, 질량은 물체에 포함된 물질의 양을 나타냅니다. 질량은 물체가 가진 물질의 총량을 의미합니다. 이는 물체의 구성 요소의 양과 관련이 있으며, 중력의 영향을 받지 않습니다. 질량은 모든 물체에 고유하며, 물체의 위치나 환경에 관계없이 일정하게 유지됩니다. 예컨데, 지구에서의 질량이 10kg인 물체는 달에서도 여전히 10kg입니다. 질량의 단위는 킬로그램(kg)으로 측정되며, 저울을 사용하여 직접적으로 측정할 수 있습니다. 무게는 중력에 의해 물체에 작용하는 힘을 의미합니다. 이는 물체의 질량과 중력가속도의 곱으로 표현됩니다. 지구에서의 중력가속도(g)는 약 9.8 m/s²이며, 이 값을 사용하여 물체의 무게를 계산할 수 있습니다. 질량이 10kg인 물체의 무게를 식으로 표현하자면 : Weight = Mass × g = 10 kg × 9.8 m/s² = 98 N 무게의 단위는 뉴턴(N)이며, 스프링 저울이나 전자 저울을 사용하여 측정할 수 있습니다. 무게는 물체가 위치한 행성의 중력에 따라 달라질 수 있으며, 지구에서 98N인 물체가 달에서는 약 16.3N으로 측정됩니다. 이는 달의 중력가속도가 약 1.63 m/s²로 지구의 1/6 정도이기 때문입니다.
생물·생명
Q. 스마트팜 농업의 경우 사업성으로 요즘에는 어떻나요?
안녕하세요. 스마트팜 농업 시장은 빠르게 성장하고 있습니다. 2023년 글로벌 스마트팜 시장 규모는 약 22.65억 달러로 평가되었으며, 2024년부터 2030년까지 연평균 성장률(CAGR)이 13.7%에 이를 것으로 예상됩니다. 이는 스마트팜 기술의 도입이 점차 증가하고 있음을 보여줍니다. 많은 국가에서 스마트팜 기술의 도입을 촉진하기 위해 다양한 형태의 정부 지원과 보조금을 제공하고 있습니다. 이는 농업의 현대화와 식량 안보를 강화하기 위한 노력의 일환입니다. 예를 들어, 북미 지역에서는 스마트 관개 시스템에 대한 보조금을 제공하여 물 보존을 촉진하고 있습니다. 또한, 아시아 태평양 지역에서는 정밀 농업을 위한 기술 개발에 자금을 지원하고 있습니다