Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 타임머신을 만드는 것이 가능할까요?
안녕하세요. 타임머신을 만드는 것은 현재의 과학 기술로는 불가능합니다. 이론적으로도 많은 문제점과 한계가 있는 것이 그 이유 입니다. 시간 여행에 대한 아이디어는 주로 일반 상대성이론에서 비롯되었으며, 특히 특정한 조건 하에서 시간을 거슬러 이동할 수 있는 '웜홀' 같은 개념을 포함합니다. 그러나 이러한 이론적 모델이 현실에서 구현되기에는 많은 과학적, 기술적 장벽이 존재합니다. 일반 상대서잉론에 따르면, 강력한 중력장은 시간의 흐름을 느리게 할 수 있습니다. 이러한 현상은 블랙홀 주변에서나 극도로 무거운 천체 주변에서 관찰될 수 있습니다. 또한, 이론적으로는 '웜홀'을 통해 시간과 공간의 다른 지점을 연결하는 것이 가능하다고 제안되고 있습니다. 그러나 이러한 웜홀은 매우 불안정하며, 존재한다 하더라도 그것을 안정적으로 유지하고 실제로 이동하는 기술은 현대 과학으로는 도달할 수 없는 영역입니다. 시간 여행을 가능하게 하는 기술을 개발하는 것은 막대한 에너지를 필요로 할 뿐만 아니라, 현재로서는 이해할 수 없는 물리적 조건을 충족시켜야 합니다. 웜홀을 통한 시간 여행을 위해서는 '음의 에너지' 또는 '엑조틱 물질'이 필요하다고 알려져 있으나, 이러한 물질읠 존재는 아직 실험적으로 확인되지 않았습니다. 시간 여행에는 또한 많은 철학적 문제가 수반됩니다. 예컨데, 시간 여행이 가능하다면, 과거를 변경하는 행위가 미래에 어떤 영향을 미칠지에 대한 '시간의 역설' 문제가 발생합니다. 이는 과학적으로 뿐만 아니라 철학적으로도 큰 도전 과제를 제시합니다.
Q. 국물닭발이 굳으면 콜라겐이 굳어서 그렇다는데 왜 그런 현상이 일어나나요?
안녕하세요. 국물 닭발이 식었을 때 굳는 현상은 닭발 내의 콜라겐이 열을 받아 젤라틴으로 변환되었다가 식으면서 다시 겔 상태로 굳어지기 때문입니다. 콜라겐은 연결 조직에 풍부하게 존재하는 단백질로, 가열하면 물에 용해되는 젤라틴으로 변합니다. 젤라틴은 냉각될 때 물 분자들을 포획하면서 겔 형태로 굳어, 국물에 점도를 생기게 합니다. 이 과정은 단순히 기름이 식어서 굳는 현상과는 다릅니다. 기름이 굳는 것은 온도가 낮아질때 지방산의 물리적 상태가 고체로 변하기 때문입니다. 반면, 콜라겐의 경우는 단백질의 구조적 변화가 열적으로 유도되며, 이 변화가 역전될 때ㅡ식을때ㅡ 원래의 겔 상태로 돌아가는 것입니다. 이는 열역학적으로 단백질 분자 간 상호작용에 의해 결정됩니다. 따라서 국물 닭발이 굳는 현상은 닭발을 구성하는 콜라겐이 열을 받아 젤라틴으로 변환되었다가, 식으면서 젤라틴이 다시 겔로 굳어지는과정으로 이해할 수 있습니다. 이는 생화학적 특성에 기반한 자연스러운 현상입니다. 콜라겐과 젤라틴의 특성에 대한 심도 있는 내용이 궁금하시다면 Food Science and Technology와 같은 저널을 추천드립니다.
Q. 보조배터리 기내에서 사용이 금지되는걸까요?
안녕하세요. 보조배터리의 기내 반입 및 사용에 대한 규제는 주로 리튬 이온 배터리의 잠재적인 안전 위험을 최소화하기 위한 조치로 설정되어 있습니다. 보조배터리가 항공기 내에서 과열될 경우 화재를 일으킬 수 있는 위험이 있기 때문에, 항공 안전을 위해 특별한 주의가 필요합니다. 항공사와 국제 항공 규정은 보조배터리의 용량을 와트시(Watt-hour ;Wh) 기준으로 제한하며, 일반적으로 100Wh 이하의 배터리만 핸드캐리로 반입이 허용됩니다. 이 이상의 배터리는 사전 승인이 필요하거나 반입이 금지될 수 있습니다. 모든 배터리는 단락 방지를 위해 적절히 보호되어야 하며, 승인된 제조업체의 검증된 제품을 사용하는 것이 중요합니다. 보조배터리의 사용은 항공사의 지침을 준수하고, 제품이 안전 기준에 부합하는지 확인하는 것이 필요합니다. 제품에 부착된 안전마크(KC)를 확인하면 제품이 안전 검증을 받았는지 알 수 있습니다.
Q. 자연적으로 생기는 힘중에서 가장 힘이 큰것은 어느것인가요
안녕하세요. 자연에서 발생하는 여러 가지 힘들 중에서 가장 갈겨한 것을 하나로 꼽는 것은 다소 복잡할 수 있습니다. 그러나, 일반적으로 가장 큰 힘은 중력과 전자기력 중 하나로 손꼽힙니다. 이 힘들은 우주와 지구에서 발생하는 현상에 중대한 영향을 미치는 힘이고 영향력이 큰 힘입니다. 중력은 물체의 질량에 비례하여 물체를 서로 끌어당기는 힘입니다. 이 힘은 지구상의 모든 물체에 영향을 미치며, 행성들의 궤도, 별의 형성, 은하의 구조 등 우주 규모의 현상을 결정짓는 가장 중요한 힘 중 하나입니다. 중력은 일상 생활에서 우리가 느끼는 가장 직접적인 자연 힘이기도 하며, 태양계와 우리 은하를 포함한 모든 천체의 운동을 지배합니다. 전자기력은 전하를 가진 입자들 사이에 작용하는 힘으로, 자연계에서 매우 강력하고 다양한 형태로 나타납니다. 전자기력은 일상생활에서 전기와 자기 현상을 통해 경험할 수 있으며, 빛과 모든 전자기파도 이 힘의 범주에 속합니다. 전자기력은 물질을 구성하는 원자와 분자의 결합에 필수적이며, 화학 반응, 전자 기기의 작동, 심지어 우리 몸의 신경 전달에 이르기까지 광범위하게 영향을 미칩니다.
Q. 아이들과 집에서 과학 실험 놀이 하려면 어떤것을 해야 하나요?
안녕하세요. 집에서 아이들과 함께 할수 있는 과학 실험 놀이에는 가장 우선 흥미가 있으면서 교육적이어야 된다는 생각이 듭니다. 어린 시절 궁금했거나 열광했던 주제는 가장 먼저 화산, 용암, 마그마 같은것이 떠오릅니다. 화산 폭발 실험 재료 : 베이킹 소다, 식초, 식용색소, 접시, 작은 병, 모래나 흙방법 : 작은 병을 접시 중앙에 놓고, 병에 베이킹 소다를 넣고, 용암의 효과를 내기 위해 식용색소를 추가합니다. 병 주변을화산처럼 모래나 흙으로 덮어줍니다. 여기에 식초를 부어 반응을 관찰합니다. 이 반응으로 화산이 폭발하는 것처럼 거품이 생기면서 넘칩니다. 공기압 실험 재료 : 풍선, 병, 물 방법 : 병을 따뜻한 물에 담그고 몇 분간 두어 병을 가열합니다. 풍선을 병 입구에 고정한 후 병을 찬물에 담그어 둡니다. 병 안의 공기가 식으면서 풍선이 병 안으로 빨려 들어가는 것이 관찰됩니다. 이런 실험들은 아이들이 병 하나만 있으면 할 수 있는 실험들이고, 흥미를 유발할 수 있는 실험입니다.