Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 인공혈액은 어떻게 만들어지는 것인가요?
안녕하세요. 인공혈액의 개발은 의학 및 바이오 기술 분야에서 매우 중요한 연구 주제 중 하나입니다. 인공혈액은 주로 실제 인간의 혈액을 대체하거나 보충하기 위해 사용되며, 특히 혈액 공급이 부족하거나 특정 혈액형에 대한 수요가 높은 경우에 큰 도움이 됩니다. 인공혈액이란 표현보다는 혈액 대체제라는 표현이 더 정확한 표현이며, 산소 운반체 기반 / 혈장 혈액 대체제가 대표적입니다. 산소 운반체 기반의 인공혈액은 주로 산소를 조직에 운반하는 데 중점을 두고 있습니다. 산소 운반체로는 주로 헤모글로빈 기반 또는 퍼플루오로카본(Perfluorocabon ; PFC) 기반 제품이 사용됩니다. 인간이나 동물의 헤모글로빈을 정제하여 사용하거나, 유전자 재조합 기술로 생산된 헤모글로빈을 사용합니다. 이 헤모글로빈은 산소와 반응하여 조직으로 산소를 운반할 수 있도록 합니다. 이러한 제품은 처리 과정에서 헤모글로빈의 면역원성을 제거하고 산소 운반 능력을 최적화하기 위한 다양한 화학적 수정이 이루어집니다. PFC는 매우 높은 용량으로 산소와 이산화탄소를 요해할 수 있는 화합물입니다. 이 물질은 신체로 산소를 효과적으로 운반하고 이산화탄소를 제거할 수 있습니다. PFC 기반 인공혈액은 일반적으로 에멀션 형태로 제조되며, 무색 투명한 액체 형태를 띕니다. 혈장 대체제는 주로 혈액의 액체 부분을 대체하기 위해 사용되며, 혈액의 체적을 유지하는 데 중요합니다. 이들은 주로 수분, 전해질 및 기타 소량의 단백질로 구성되어 있습니다. 하이드록시에틸전분(Hydroxyethyl Starch ; HES)이나 알부민 용액이 대표적인 예 입니다.
화학
Q. 휴대폰 젤리케이스 녹으면 위험한가요?
안녕하세요. TPU(열가소성 폴리우레탄) 재질의 휴대폰 젤리 케이스가 열에 노출되어 변형되거나 끈적해지는 경우, 몇 가지 주의할 점이 있습니다. TPU는 일반적으로 열에 강한 재질이지만 과도한 열에 노출되면 물리적 성질이 변할 수 있고, 표면 처리된 AF 코팅(안티핑거프린트 코팅)도 손상될 수 있습니다. TPU 자체는 비교적 안전한 재료로 분류되지만, 고온에서는 화학적 구조가 변할 수 있어 유해 물질이 방출될 가능성이 있습니다. 또한, AF 코팅이 손상되면, 코팅 재료가 벗겨지거나 변형되어 피부에 직접적인 접촉 시 자극을 줄 수 있습니다. 케이스에서 끈적한 물질이 손에 묻은 경우, 이를 피부나 눈에 접촉하게 되면 자극이나 알레르기 반응을 일으킬 수 있습니다. 특히 눈은 매우 민감하기 때문에 화학물질이 눈에 들어갔을 때는 즉시 물로 충분히 세척하고 필요시 의사와 상담하는 것이 좋습니다.
생물·생명
Q. dna가 이중 나선 구조가 아니라면 어떻게 될까요?
안녕하세요. DNA의 이중 나선 구조는 유전 정보의 안정적인 저장, 복제, 표현을 가능하게 하는 매우 중요한 구조적 특성입니다. DNA가 이중 나선이 아닌 다른 구조를 가진다면 유전적으로 상당한 변화와 문제가 발생할 수 있습니다. DNA의 이중 나선 구조는 두 개의 폴리뉴클레오티드 사슬이 서로 반대 방향으로 배열되어 있으며, 이는 항상상 보완적인 염기 쌍으로 연결되어 있습니다-아데닌은 티민과, 구아닌은 시토신과-. 이 구조는 DNA 복제와 수리 과정에서 중요한 역할을 합니다. 이중 나선 구조는 복제 중에 각각의 사슬이 템플릿으로 작용하여 새로운 사슬이 형성될 수 있는 기반을 제공합니다. 단일 나선 구조에서는 이러한 보완적인 복제 메커니즘이 존재하지 않아 정확한 복제가 어렵게 됩니다. DNA의 보완적인 이중 나선 구조는 유전 정보를 환경적 요인으로부터 보호하는 역할을 합니다. 단일 나선 구조는 화학적 또는 물리적 손상에 더 취약할 수 있습니다. 일부 실험적 상황에서 삼중 나선 구조가 관찰되기도 했습니다. 이는 특정 유전적 조건 하에서 특정 기능을 수행할 수 있으나, 이중 나선 구조만큼 효과적으로 정보를 저장하고 복제하기 어려울 수 있습니다. 삼중 나선 구조는 특정 유전자의 발현을 조절하는 역할을 할 수 있으나, 일반적인 유전 정보의 전달 및 복제에는 적합하지 않을 수 있습니다.
화학
Q. 설탕을 검출하는 방법이 있나요? 있다면 어떻게 하나요?
안녕하세요. 설탕(자당)을 검출하는 방법에는 여러 가지가 있으며, 그 중에서도 일반적으로 사용되는 몇 가지 방법을 소개하겠습니다. 자당은 환원당이 아니기 떄문에 베네딕트 시약이나 펠링 시약을 사용한 환원 반응으로는 검출할 수 없습니다. 그러나, 다른 방법들을 통해 효과적으로 설탕을 검출할 수 있습니다. 대표적인 방법으로는 효소를 이용한 방법, 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC), 분광학적 방법, 리프라이드 시약(Refractometrci method) 등이 있습니다. 자당을 분해하여 그 분해 산물을 검출하는 방법입니다. 자당은 효소인 "자당가수분해효소 (Sucrase)"에 의해 포도당과 과당으로 분해됩니다. 이 과정에서 생성된 포도당은 베네딕트 반응이나 포도당 산화효소를 사용한 검출 방법으로 간단히 검출할 수 있습니다. 이 방법은 자당의 존재를 간접적으로 확인하는 방법입니다. 고성능 액체 크로마토그래피는 매우 정밀한 분석 방법으로, 다양한 종류의 당을 포함한 많은 유기 화합물을 분리, 식별, 정량할 수 있습니다. 특정 파장에서 자당과 흡광 특성을 이용하여 자당의 농도를 측정할 수 있습니다. 이 방법은 비교적 간단하고 빠르게 수행할 수 있으며, 연구시에서 자주 사용됩니다.
화학
Q. 폐배터리에 사용 용도는 어떤 것들이 있나요?
안녕하세요. 아직 배터리의 다양화는 걸음마 단계이고, 특히 최근에 각광받고 있는 LFP 배터리와 같은 종류는 재활용 연구 및 사업이 이제 시작하고 있는 단계입니다. 그러나 폐배터리의 재활용 및 재사용은 환경 보호와 자원 효율성 측면에서 중요합니다. 폐배터리는 여러 방법으로 재활용되어 새로운 용도로 활용될 수 있습니다. 폐배터리는 소재를 회수하여 새 배터리나 다른 제품을 제조하는 데 사용할 수 있는 중요한 자원입니다. 예를 들어, 리튬 이온 배터리에서는 리튬, 코발트, 니켈과 같은 금속을 추출하고 이를 새로운 배터리 제조에 재사용합니다. 이 과정은 자원의 지속 가능한 사용을 촉진하고 광물 자원의 고갈을 방지하는 데 기여합니다. 전기차의 배터리와 같이 큰 용량의 폐배터리는 성능이 다소 저하되었어도 여전히 상당한 저장 능력을 유지할 수 있습니다. 이런 배터리는 주택이나 상업 건물의 에너지 저장 시스템으로 재사용되어, 태양광과 같은 재생 에너지 소스의 변동성을 관리하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 이는 피크 시간에 전력망을 안정화하고 에너지 비용을 절감하는 효과가 있습니다.