Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 피는 붉은색인데 손등에 비친 핏줄은 푸르게 보이는데 왜그런가요?
안녕하세요. 피부 아래의 혈관을 통해 비친 빛은 주로 파란색 파장이 포함되어 있어, 우리 눈에는 핏줄이 푸른색으로 보이게 됩니다. 이는 피부의 깊은 곳에 있는 혈관에서 특히 두드러지는데, 산소가 덜한 정맥혈은 적색 파장을 더 많이 흡수하고 파란색을 더 많이 반사하기 때문입니다. 이 현상은 광학과 생물학의 흥미로운 교차점에서 발생하는데 실제 혈액의 색과 피부를 통과한 빛의 상호작용 결과로 나타납니다.
생물·생명
Q. 식물세포와 동물세포는 어떻게 다를까요?
안녕하세요. 식물세포는 세포벽을 가지고 있습니다. 이 세포벽은 주로 셀룰로스로 구성되어 있으며, 물리적 지지와 보호기능을 제공합니다. 세포벽은 식물이 기계적 스트레스와 환경 변화에 견딜 수 있게 해주며, 식물의 구조적 무결성을 유지하는 데 필수적입니다. 반면, 동물 세포는 세포벽이 없으며 유연한 세포막 만을 가지고 있어 다양한 형태로 변형이 가능하고 세포간의 밀접한 상호작용을 합니다.
화학
Q. 화학 반데르발스방정식 압력 보정에서 왜 더하는건가요?
안녕하세요. 반데르발스 방정식의 압력 보정 부분은 실제 기체의 분자간 인력이 압력에 미치는 영향을 정량화하여 이상기체 방정식을 수정한 것입니다. 이상기체 방정식 PV=nRT는 기체 분자 간에 아무런 상호작용이 없다고 가정합니다. 그러나 실제 기체에서는 분자간 인력이 존재하며, 이로 인해 기체 분자들은 용기 벽에 더 적게 충돌하게 되어 실제 측정된 압력이 이상기체에서 예측한 압력보다 낮게 나타납니다. 반데르발스 방정식에서 P + (a * n²) / V² 형태로 압력 보정이 이루어지는데, 이는 실제 압력이 인력 때문에 감소한다는 현상을 반영합니다. 여기서 a는 분자간 인력의 세기를 나타내는 상수이며, n은 기체의 몰 수, V는 기체의 부피를 의미합니다. (a * n²) / V²항은 기체 분자 간의 인력이 압력에 미치는 감소 효과를 나타내는데, 이 값을 실제 압력에 더해주어야만 인력으로 인한 압력 감소를 보정할 수 있습니다. 따라서, 이 항을 실제 압력에 더하는 것은 실제 기체의 압력을 이상기체의 압력과 동등하게 맞추기 위한 필수적인 조정입니다. 이 보정 과정은 실제 기체의 물리적 특성과 이상기체 모델 사이의 차이를 교량하는 중요한 단계를 제공합니다. 이를 통해, 기체의 실제 행동을 더 정확하게 모델링 할 수 있으며, 과학자들은 기체의 거동을 더 정밀하게 예측하고 이해할 수 있게 됩니다. 분자간 인력이 미치는 영향을 정확히 계산함으로써, 기체 시스템의 설계와 제어, 실제 산업 공정에서의 활용에 있어서 보다 신뢰할 수 있는 데이터를 제공합니다. 이러한 과정은 열역학적 특성을 분석하고 최적화하는데 근본적인 이론적 기반을 마련합니다.
생물·생명
Q. 장수말벌은 왜 사마귀도 잡아먹나요?
안녕하세요. 장수말벌(Vespa mandarinia)은 무서운 포식자로 알려져 있으며, 그들의 먹이 사슬에서는 상위 포식자로서의 역할을 수행합니다. 사마귀와 같은 다른 포식 곤충들도 그들의 먹이 목록에 포함되는데, 이는 장수말벌의 독특한 생태학적 특성과 생존 전략을 반영하는 것입니다. 장수말벌은 고도로 발달된 포식 능력을 갖추고 있어, 크기가 크고 영양가가 높은 사마귀와 같은 먹이를 선호합니다. 이들은 먹이를 적극적으로 사냥하여 높은 에너지 요구를 충족시키는데, 이 과정에서 강력한 턱(mandibles)과 독을 포함한 생리학적 무기를 활용합니다. 장수말벌은 자신의 영역을 적극적으로 방어하며, 먹이 자원을 효율적으로 활용하기 위해 다른 포식자를 경쟁에서 제거하는 전략을 사용합니다. 사마귀가 이 영역 내에서 경쟁자로 작용할 수 있으므로, 장수말벌은 사마귀를 제거함으로써 먹이 자원에 대한 접근성을 높이고, 생존 및 번식 성공률을 향상시킬 수 있습니다. 장수말벌의 이러한 행동은 진화적 적응의 결과로 볼 수 있습니다. 복잡한 생태계에서 생존하고 번성하기 위해 장수말벌은 강력한 먹이를 포획하고 처리할 수 있는 능력을 개발하였습니다. 이는 장기적으로 그들의 종의 지속 가능성을 보장하는 중요한 요소가 되며, 생태계 내에서의 그들의 역할을 강화합니다.
생물·생명
Q. 잠자리는 강한 소나기가오면 날을수 있나요
안녕하세요. 잠자리는 비행 능력이 탁월한 곤충이지만, 강한 소나기와 같은 극한의 기상 조건에서는 그들의 활동이 상당히 제한됩니다. 잠자리의 날개 구조와 체형은 가벼워 비행 시 최적화되어 있으나, 이는 동시에 강우와 같은 악조건에는 취약하게 만듭니다. 강수 발생 시, 잠자리는 보통 물의 무게로 인해 날개가 젖어 비행 능력이 현저히 저하됩니다. 이에 따라, 잠자리는 우기에 자신을 보호하기 위해 안전한 피난처를 찾습니다. 일반적으로 나뭇가지, 높은 풀잎, 바위 틈새 등, 비로부터 보호받을 수 있는 자연 구조물 아래에서 서식하게 됩니다. 이 위치들은 잠자리가 자연의 요소로부터 자신을 방어하며 에너지 소비를 최소화할 수 있는 이상적인 장소를 제공합니다. 비가 그치고 환경이 개선되면, 잠자리는 다시 활동을 재개합니다. 이 곤충은 체온 조절을 위해 햇빛에 의존하는 외온성(ectothermic) 특성을 가지고 있으므로, 일조량이 회복되면 비행을 통해 다시 에너지를 얻고 활동 범위를 넓혀가는 과정을 시작합니다. 이러한 생태적 적응은 잠자리가 다양한 기후 조건에서 생존하고 번성할 수 있도록 도와주는 중요한 요소입니다.