Doctor of Public Health 전상훈입니다
화학
Q. 석유를 여러 가지로 나눈다고 하는데 어떤걸로 바뀌나요.
안녕하세요. 석유는 정제 과정을 통해 다양한 제품으로 나뉘며, 우리가 일상적으로 사용하는 연료와 화학 제품의 원료로 사용됩니다. 주요 석유 제품은 주로 자동차 연료로 사용되며, 옥탄가를 높이기 위해 다양한 첨가제가 포함되는 휘발유트럭, 버스, 일부 승용차 및 산업용 기계의 연료로 사용되는 경유난방용 연료, 항공기 연료, 조명용 등 다양한 용도로 사용되는 등유선박 연료, 산업용 보일러 연료로 사용하는 중유 가 있습니다. 그 밖의 기타 석유 제품으로는 가정용 연료, 자동차 연료로 사용되는 액화석유가스 도로 포장재, 방수재, 건축 자재로 사용되는 아스팔트 기계 부품의 마찰을 줄이고, 열을 발산시키며, 부품을 보호하기 위해 사용되는 윤활유 화확 공정의 원료로 사용되며, 플라스틱, 합성섬유, 합성고무 등의 기초 원료로 사용되는 납사 등등이 있습니다.
화학
Q. 포도당은 산화환원반응이 일어나는데 설탕은 왜 일어나지 않는건가요?
안녕하세요. 포도당과 설탕은 화학적으로 다른 구조를 가지고 있으며, 이로 인해 산화환원 반응에서의 작용이 다릅니다. 각각의 화학 구조와 산화 환원 반응으로 특성을 설명하겠습니다. 포도당(Glucose)의 화학구조는 C₆H₁₂O₆ 으로 포도당은 단당류(monosaccharide)로, 알도헥소스(알데히드 그룹을 가진 6탄당) 입니다. 포도당은 다음과 같은 구조를 가지고 있습니다: HOCH₂(CHOH)₄CHO 포도당은 산화환원 반응을 일으킬 수 있는 알데히드 그룹(-CHO)을 포함하고 있습니다. 이 알데히드 그룹이 산화되어 카복실산(-COOH) 그룹으로 변할 수 있습니다. 설탕(자당, Sucrose)의 화학구조는 C₁₂H₂₂O₁₁ 으로 설탕은 이당류(disaccharide)로, 포도당과 과당(프럭토스)이 글리코사이드 결합으로 연결되어 있습니다. 설탕의 구조는 다음과 같습니다: C₆H₁₂O₆ (glucose)−O−C₆H₁₂O₆ (fructose) 설탕은 글리코사이드 결합으로 인해 환원성을 잃어버렸습니다. 글리코사이드 결합이 알데히드나 케톤 그룹을 비활성화시키기 때문에, 설탕은 산화환원 반응을 할 수 없습니다.
생물·생명
Q. 사람 머리를 이식하는 기술을 현실적으로 가능?
안녕하세요. 사람의 머리를 다른 사람의 신체에 이식하는 기술, 즉 '두부 이식'이나 '신체 이식'은 과학적, 기술적, 윤리적 측면에서 매우 복잡하고 논란이 많은 주제입니다. 두부 이식의 가장 큰 문제 중 하나는 신경 연결입니다. 뇌와 척수는 수백만 개의 신경 섬유로 연결되어 있으며, 이를 정확하게 연결하고 기능을 유지하는 것은 현재의 의학 기술로는 불가능합니다. 신경 연결을 복구하지 못하면 이식된 머리(또는 몸)는 기능을 잃게 됩니다. 혈관, 특히 주요 동맥과 정맥을 연결하는 것은 이론적으로 가능하지만, 매우 정밀한 작업이 필요합니다. 현대의 미세 수술 기술로 가능하지만, 성공률과 합병증의 위험이 매우 높습니다.
생물·생명
Q. 옛날의 곤충들의 크기가 사라만 했다던데 사실일까요?
안녕하세요. 고대의 곤충들은 현재의 곤충들보다 훨씬 더 큰 크기를 자랑했던 시기가 있었습니다. 이는 특히 고생대, 특히 석탄기(약 3억 6천만 년 전에서 2억 9천만 년 전)에 두드러졌습니다. 그 당시 곤충들은 매우 큰 크기로 진화했는데, 석탄기 동안 대기 중 산소 농도는 현재보다 훨씬 높았습니다. 현재 대기의 산소 농도는 약 21% 정도인데, 석탄기에는 약 35%까지 상승했습니다. 높은 산소 농도는 곤충들이 더 큰 크기로 성장할 수 있도록 해주었습니다. 곤충의 호흡 시스템은 체표면을 통해 산소를 흡수하는데, 높은 산소 농도는 더 큰 체구에서도 충분한 산소를 공급할 수 있게 합니다.
생물·생명
Q. 물리학과 생명과학이 연관된 과학주제가 있을까요?
안녕하세요. 광합성 과정에서의 에너지 전환, 뉴턴의 운동 법칙과 생체역학 을 주제로 제안해 봅니다. 식물이 햇빛을 이용해 화학 에너지를 생산하는 과정인 광합성은 생명과학과 물리학이 만나는 중요한 주제입니다. 또, 뉴턴의 운동 법칙은 인체의 움직임을 설명하는 데 사용될 수 있습니다. 인간이 달리거나 점프할 때 발생하는 힘과 가속도를 분석할 수 있습니다.