Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 동물들은 지진과 같은 재난상황을 어떻게 미리 알 수 있는 건가요?
안녕하세요. 동물들이 지진과 같은 자연 재난을 사전에 감지하는 능력은 과학적으로 아직 완전히 이해되지 않았지만, 몇 가지 이론이 제시되고 있습니다. 이들의 예측 능력은 동물이 갖는 초감각적인 감지 능력에서 비롯될 가능성이 높습니다. 동물들은 인간보다 훨씬 민감한 청각과 지각능력을 가지고 있으며, 이를 통해 지구의 미세한 진동이나 저주파 소리를 감지할 수 있습니다. 또한, 지진과 같은 자연 재해 전에 발생할 수 있는 전기적, 화학적 변화를 감지하는 능력도 있을 것으로 추측됩니다. 이러한 변화들은 동물에게 위험 신호로 작용하여 비정상적인 행동을 유발하며, 이는 사람들이 관찰하고 기록할 수 있는 현상으로 나타납니다. 동물의 이러한 행동은 그들이 살아가는 환경에 대한 깊은 이해와 적응의 결과이며 이들의 능력은 연구하는 것은 자연재해 예측에 있어 새로운 가능성을 열어줄 수 있습니다.
물리
Q. 파동의 속도가 증가함에 따라 왜 진동수는 감소하는 건가요?
안녕하세요. 파동의 속도가 그 파동의 진동수에 직접적으로 영향을 준다는 것은 일반적인 오해 입니다. 파동의 속도가 변경되더라도 생성되는 진동수는 일정하게 유지되며, 오히려 파장이 변화합니다. 파동의 속도 v, 진동수 f, 파장 λ사이의 관계는 다음과 같은 공식으로 나타낼 수 있습니다 : v = f × λ 이 식에서 파동의 속도 v는 진동수 f와 파장 λ의 곱으로 정의됩니다. 따라서, 파동이 전파되는 매질의 성질에 따라 속도가 변할 때, 진동수와 파장 중 하나가 변해야 다른 하나가 유지될 수 있습니다. 파동의 속도가 매질을 통해 증가하는 경우, 예컨데 빛이 공기에서 물로 진입할때와 같이 발생하는 진동수는 변하지 않습니다. 진동수는 파동을 생성하는 원천의 특성에 의해 결정되기 때문에 이는 매질이 변하더라도 일정하게 유지됩니다. 따라서 속도가 증가하면 위의 공식에 따라 파장이 길어지게 됩니다.
화학
Q. 공유결합이 깨질 때 일반적으로 불균일한 분해가 일어난다고 하는데요 이렇게 불균일분해가 나타나는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 공유결합의 불균일한 분해(heterolytic cleavage) 현상은 결합에 참여하는 원자들 간의 전기음성도(electronegativity) 차이에서 비롯됩니다. 공유결합은 두 원자가 하나 이상의 전자쌍을 공유하여 형성되는 화학적 결합입니다. 각 원자의 전기음성도가 다를 경우, 전자쌍을 더 많이 끌어당기는 원자가 있게 되며 이는 결합의 균형을 전기적으로 기울게 만듭니다. 공유결합이 깨질 때, 두 원자 중 전기음성도가 더 높은 원자가 결합 전자쌍을 모두 획득하게 되면, 이 원자는 추가적인 전자로 인해 음전하를 띤 음이온이 되며, 다른 원자는 전자쌍을 잃고 양전하를 띤 양이온이 됩니다. 이러한 현상은 화합물이 분자 내 전하의 불균형을 경험하게 만들며, 특정 화학 반응 경로에서 중요한 역할을 합니다.
생물·생명
Q. 가을에 단풍이 지는 것은 이 엽록소가 변해서 그런건가요?
안녕하세요. 식물의 엽록소는 광합성 과정에서 필수적인 역할을 수행하며, 잎의 녹색을 부여하는 주요 색소입니다. 낮이 짧아지고 기온이 낮아짐에 따라 식물은 겨울을 대비하여 에너지 보존 모드로 전환합니다. 이 과정에서 엽록소의 생산이 감소하고, 이미 존재하는 엽록소가 점차 분해됩니다. 엽록소의 분해는 자외선으로부터 오는 손상을 방지하고, 겨울 동안 필요한 영양분을 회수하는 생물학적 전략의 일부입니다. 엽록소의 감소는 다른 색소들이 더욱 도드라지게 나타나게 합니다. 카로티노이드(carotenoids)와 안토시아닌(anthocyanins)은 각각 노란색, 주황색, 빨간색 및 보라색을 나타내며, 이들 색소는 엽록소에 의해 가려져 평소에는 눈에 띄지 않습니다. 가을이 되면, 이 색소들이 엽록소의 감소와 함께 더욱 두드러지게 나타나며 이는 식물이 저온과 다양한 환경적 스트레스에 대응하는 방법 중 하나입니다. 특히, 안토시아닌은 낮은 온도와 높은 광조건에서 그 합성이 촉진되며, 이는 식물이 추위로부터 보호받을 수 있게 하는 추가적인 기능을 수행합니다.
화학
Q. 화재현장에서의 압력은 무슨 상관이 있나요?
안녕하세요. 화재가 발생하면 열에 의해 공기가 팽창하고, 이로 인해 화재가 발생한 공간 내의 압력이 상승합니다. 이 과정에서 발생하는 열팽창(thermal expansion)은 고온의 공기가 차지하는 부피가 증가함으로써 압력을 상승시키는 원인이 됩니다. 폐쇄된 공간에서 이러한 압력의 급격한 증가는 화재폭발(backdraft)이나 연기폭발(smoke explosion)과 같은 위험한 현상을 초래할 수 있으며, 이는 내부의 공기가 갑자기 외부로 급류하면서 불길과 연기가 폭발적으로 확산되는 현상을 말합니다.