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호기심해결사 과학적 호기심과 궁금증을 회원님들 간에 서로 묻고 답하는 지식 공유 서비스

총 20,116건

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소변을 얼마나 참을 수 있을까?

호기심지* 2021.01.18 답글
1
Q.




소변을 얼마나 참을 수 있을까? 

   


성인은 하루에 약 1500~2000㎖의 소변이 신장에서 만들어지고 방광을 통해 배출됩니다. 일반적인 방광의 최대 용적은 약 500㎖ 정도인데 방광은 마치 풍선과 같아서 채워지면 부풀어 오르고 용적의 2배인 700~800㎖에 달하면 한계점이 옵니다. 방광이 부풀어 오를 대로 오르며 방광 벽의 두께가 평상시 1.5㎝의 1/5에 불과한 3㎜로 얇아져 마치 ‘방광이 터질 것 같은’ 느낌을 받기도 하지요. 

   

소변을 오래 참을 경우 요로 감염으로 이어질 수 있으니 주의해야 합니다. 소변에는 소량의 박테리아와 독성 물질이 있는 경우가 많기 때문인데요. 소변이 방광에 오래 머무르게 되면 그만큼 박테리아가 번식하는 시간이 많아지므로 요도염, 방광염, 요로 감염 등과 같은 질환에 노출되기 쉬운 것이지요. 


전기차는 겨울에 취약하다고?

호기심지* 2021.01.18 답글
1
Q.




전기차는 겨울에 취약하다고?

   


전기차는 대부분 리튬이온 배터리를 사용합니다. 리튬이온 배터리는 리튬이온이 양극과 음극 사이를 오가며 충전하는 방식의 이차전지 이지요. 이 리튬이온이 이동하는 길은 액체상태의 전해질로 이루어져 있는데요. 전기차가 겨울에 취약한 이유가 이곳에 있습니다. 

   

한겨울에 기온이 떨어지면서 전해질도 같이 굳게 되는 것입니다. 리튬이온의 이동이 둔해지면 배터리 내부 저항이 증가하고 성능도 당연히 함께 저하되지요. 따라서 겨울철 전기차 주행 거리는 짧아지고 완충하는 데에 시간이 더욱 지체 됩니다. 여기에 히터까지 가동한다면 최대 주행거리는 확 떨어지게 되겠지요.


청소년이 에너지 음료를 자주 마시면?

호기심지* 2021.01.18 답글
1
Q.




청소년이 에너지 음료를 자주 마시면?


   

청소년기에 카페인을 많이 섭취하면 여러 가지 부작용에 시달릴 수 있습니다. 

   

카페인은 우리 몸속에 칼슘과 철분의 흡수를 방해하여 빈혈을 일으키거나 뼈가 약해지는 부작용이 있으며 청소년의 경우 성장에 방해가 될 수 있습니다. 또한 카페인이 중추신경을 과다하게 자극하면 ADHD 질환을 일으켜 집중력에 심각한 지장을 초래하는 것으로도 알려져 있어 오히려 공부에 방해가 될 수도 있습니다. 이 외에도 가슴이 과도하게 두근거리거나 손이 떨리는 등의 부정적인 면이 많지요. 이러한 이유들로 청소년은 되도록 카페인 섭취를 줄이는 것이 좋겠습니다. 


눈의 결정 모양은 왜 다 다르게 생겼을까?

호기심지* 2021.01.15 답글
1
Q.


눈의 결정 모양은 왜 다 다르게 생겼을까?

   

미국의 윌슨 벤틀리는 최초로 눈 결정 사진을 찍는 것에 성공했습니다. 그렇게 일 년 동안 무려 6천 5백여 종의 눈 결정 사진을 모아 <눈의 결정> 이라는 책을 발간하기도 하였지요. 눈 결정은 어떻게 해서 수많은 각각의 모양을 가지게 되는 것일까요? 

   

눈 결정의 크기와 모양은 생성 당시 구름 주변의 온도와 습도에 의해 결정됩니다. 눈이 생성되는 구름 속 공기의 온도가 낮고 습도가 높을 수록 더 복잡하고 정교한 모양을 갖게 되지요. 이렇게 눈 결정마다 생성 조건이 다르게 때문에 각각의 조건 환경에 따라 다른 모양으로 생성된답니다.


저온에 화상을 입을 수 있을까?

호기심지* 2021.01.15 답글
1
Q.


저온에 화상을 입을 수 있을까?

   

일반적인 화장은 약 100도 이상의 높은 온도에 노출될 때 발생합니다. 그런데 사람이 따뜻하다고 느끼는 40도의 열에도 오랜 시간 지속적으로 노출되면 화상을 입을 수 있습니다. 이것이 바로 '저온화상'이지요.

   

추운 겨울철이 되면서 온수매트, 전기장판, 핫팩을 오랜 시간 사용하게 되는데 더욱 주의해야할 때 입니다. 저온화상은 서서히 피부 속 단백질이 변하고 피부조직이 손상되어 물집이나 염증이 생깁니다. 특히 당뇨병이나 뇌졸중으로 말초 감각이 둔화된 사람은 저온 화상을 입어도 잘 느끼지 못하므로 세심한 주의가 필요합니다. 


뱀은 왜 유리 위를 기어가지 못할까?

호기심지* 2021.01.15 답글
1
Q.




뱀은 왜 유리 위를 기어가지 못할까?

  

넓은 유리 판 위에 뱀을 올려놓았습니다. 그 옆에는 뱀이 좋아하는 먹이인 쥐도 함께 놓았죠. 그런데 놀랍게도 뱀은 꼼짝 않고 가만히 있기만 합니다. 왜 유리 위에서는 움직이지 못하는 걸까요?

   

다리가 없는 뱀은 비늘을 바닥에 밀착시킨 후 몸통의 근육을 수축했다가 앞으로 쭉 뻗으면서 미끄러지듯이 이동합니다. 그런데 유리 위에서는 마찰력이 매우 약하기 때문에 비늘을 밀착시킬 수 없어 움직일 수 없는 것이지요. 바로 옆에 먹이가 있어도 말입니다.


스스로 치유하는 스마트폰 액정이 있다고?

호기심지* 2021.01.14 답글
1
Q.


스스로 치유하는 스마트폰 액정이 있다고?

   


국내 연구진이 깨져도 스스로 회복할 수 있는 스마트폰 액정을 개발했습니다. 스마트폰 액정이 깨져도 비용을 들여 수리 받지 않고 쓸 수 있는 것이지요. 이러한 기술은 어떻게 가능할까요?

   

바로, 식물의 일종인 '아마인유'를 활용해 개발하였습니다. 투명 폴리이미드(CPI)라는 소재는 뛰어난 물성을 가지고 있습니다. 유리처럼 투명하면서도 강도가 세서 흠집이 잘 나지 않는 소재이지요. 하지만 한계를 넘는 강한 충격은 이기지 못하고 손상되는 것을 막을 수 없었습니다. 

   

연구진은 이러한 한계를 극복하기 위해 폴리이미드 소재에 아마 씨에서 추출한 아마인유를 결합해 '자가 치유 투명 폴리이미드'를 개발한 것 입니다. 아마인유는 상온에서도 쉽게 경화되는 특성이 있어 그림이나 화면을 보존하기 위한 코팅 물질로 많이 사용되고 있었습니다. 새로 개발 된 폴리이미드는 아마인유의 이러한 특징을 활용했습니다. 손상되었을 때 내부에서 마이크로캡슐이 터지면서 아마인유가 흘러나옵니다. 흘러나온 아마인유는 손상된 부분으로 이동해 경화되어 스스로 복원할 수 있는 것이랍니다. 


남극에서 사는 물고기는 어떻게 얼지 않을까?

호기심지* 2021.01.14 답글
1
Q.




남극에서 사는 물고기는 어떻게 얼지 않을까? 

  


남극 지방의 평균 기온은 영하 55도 입니다. 최대 영하 75도까지 내려가기도 하지요. 이런 환경이라면 어떤 생물도 살지 못하고 얼어버릴 것 같습니다. 그런데 신기하게도 남극에는 몇몇 동물들이 살고 있으며 심지어 수분일 머금고 있는 바다의 물고기들도 얼지 않고 살아갑니다. 

   

이러한 극한 환경에서도 살아남을 수 있는 비결은 무엇일까요? 남극의 물고기들은 얼음이 자라는 것을 억제하는 단백질을 가지고 있습니다. 이를 '부동(不動, AFP·Antifreezing protein) 단백질' 이라고 일컫지요. 이 단백질은 얼음 주위에 달라붙어 얼음이 계속해서 커지는 것을 막아버립니다. 그래서 남극의 차디 찬 바다 속에서도 얼지 않고 헤엄칠 수 있는 것이지요. 


귤을 볼 때 침 고이는 이유는 무엇일까?

호기심지* 2021.01.14 답글
1
Q.



귤을 볼 때 침 고이는 이유는 무엇일까?

   


귤의 계절입니다. 귤을 먹으면 새콤달콤한 과즙이 터져 나오면서 침이 고이는데요. 실제로 먹을 때만 침이 고이는 것이 아니라 귤을 생각하거나 보기만 해도 침이 고이기도 합니다. 먹지도 않았는데 왜 이런 현상이 생기는 걸까요?

   

귤이나 레몬을 처음 본 사람들은 침이 고이지 않습니다. 보기만 해도 침이 고이는 현상은 바로 '조건 반사' 이기 때문입니다. 경험에 따라 반응이 다른 것이지요. 우리는 귤이나 레몬을 먹어본 적이 있고 신맛을 느끼며 침이 많이 고이는 경험을 합니다. 이런 경험이 반복되면 나중에는 생각이나 보기만 해도 반사적으로 침이 고이는 것이랍니다. 


500년을 사는 상어가 있다고?

호기심지* 2021.01.13 답글
1
Q.


500년을 사는 상어가 있다고?

   

상어의 수명은 보통 20-30년으로 알려져 있습니다. 그런데 알려진 것과는 다르게 무려 500년을 사는 상어가 있다고 합니다. 지구상에서 최장수 척추동물로 꼽히는 '그린란드 상어(Greenland shark)'는 노르웨이 등 차가운 북극의 심해에서 서식하며 몸길이는 최대 6m에 달해 매우 큰 덩치를 자랑합니다. 

   

그린란드 상어는 이렇게 큰 덩치 때문인지 아기 걸음마 수준의 속도를 냅니다. 또한 눈에는 기생충이 서식해 앞을 잘 보지도 못하지요. 그런데도 그린란드 상어는 북극해 최상위 포식자로 평소에는 물개를 잡아먹고 북극곰도 먹이로 잡아먹곤 합니다. 그린란드 상어가 제약이 많음에도 어떻게 큰 동물들을 잡아먹는지는 아직 베일에 가려져있습니다. 그린란드 상어의 서식지가 얼음으로 덮여 있는 심해이기 때문에 촬영에 큰 제약이 있기 때문이지요.


암을 정상세포로 돌릴 수 있을까?

호기심지* 2021.01.13 답글
1
Q.

 

암을 정상세포로 돌릴 수 있을까?

   

‘암(cancer)’은 우리 몸의 세포가 조절 기능을 잃고 과다하게 증식하며 악성 종양을 형성하는 것을 말합니다. 현재의 항암치료는 이러한 악성 종양을 사멸시키기 위해 독한 약을 사용합니다. 약이 너무 강한 탓에 신체 내 정상 세포까지 사멸시켜 면역력 저하 등의 부작용을 일으키지요. 그렇다면, 몸속의 암세포만 골라 치료할 순 없을까요?

   

이러한 한계점을 극복하기 위한 연구들은 계속 되어 왔는데요. 마침내 우리나라의 한 연구팀은 대장암세포를 정상 세포로 돌리는 원천기술을 개발하는데 성공하였습니다. 바로 세포의 전사 활성도를 억제하는 후성유전학적 조절인자인 SETDB1을 발견한 것입니다. 암세포에서 SETDB1를 억제했을 때 세포가 분열을 중지하고 정상 세포의 유전자 발현으로 회복하는 모습을 보인 것이지요. 지금까지 암은 유전자 변이가 축적된 현상이므로 되돌릴 수 없다고 여겨졌지만 이 연구를 통해 암 극복의 열쇠가 주어진 것입니다. 


쉬지 않고 먹는 동물이 있다고?

호기심지* 2021.01.13 답글
1
Q.


 

쉬지 않고 먹는 동물이 있다고?

   

단 3시간만 먹지 못해도 심장 마비로 사랑에 이르는 동물이 있습니다. 바로 ‘북부짧은꼬리땃쥐 (Blarina brevicauda)'입니다. 이 동물은 북아메리카 동북부 지역에서 사는 포유류인데요. 3시간 안에 음식을 계속해서 섭취하지 않으면 죽음에 이르는 이유는 바로 ’심장박동‘ 때문입니다. 

   

북부짧은꼬리땃쥐의 심장 박동은 분당 900회로 사람보다 12배가 빠릅니다. 체온을 유지하는 표피가 부족해 체온을 유지하기 위해 매우 빨리 뛰는 것이죠. 심장 박동으로 인한 엄청난 에너지 소모 때문에 하루 동안 몸무게의 3배를 먹어야 합니다. 3시간 이내에 먹이를 먹지 못하면 근육이 서서히 분해 되서 심장 마비가 오고 말죠. 또한 신진대사가 활발히 이루어져야 하기 때문에 열량이 높은 육류 위주의 식사를 해야만 한답니다. 


해야 할 일을 미루는 이유는 무엇일까?

호기심지* 2021.01.12 답글
1
Q.




해야 할 일을 미루는 이유는 무엇일까?

   


우리는 꼭 언젠가는 해야 할 일을 계속 미루곤 합니다. 어차피 해야만 하는 일인데 왜 자꾸 미루게 되는 걸까요? 

   

완벽주의와 강박적인 성향이 강하다면 일을 자꾸 미루게 됩니다. 잘하고 싶은 마음에 혹여나 실수하지 않을까 문제가 있지 않을까 하는 부담감이 생기고 사소한 것에 집착하며 자꾸 제자리에 머물고 일을 본격적으로 시작하지도 못합니다. 또한 과도한 업무로 무기력감이 찾아올 때도 일을 미루게 되는데, 도파민의 저하로 집중력과 주의력, 기억력이 매우 감소하기 때문입니다. 일명 '번 아웃 증후군'이라고 불리기도 합니다. 

   

이때, 나의 현재 상태를 정확하게 파악하는 것이 문제 해결의 시작입니다. 무기력이 원인인지 불안, 강박관념 때문인지 구분하고 원인에 맞는 해결책을 세우는 것이 중요하겠습니다. 


고드름은 왜 생길까?

호기심지* 2021.01.12 답글
1
Q.



고드름은 왜 생길까?



고드름은 기온이 어는점 이하일 때. 어는 부분을 따라서 물이 아래쪽으로 흘러가며 막대기로 언 얼음을 말합니다. 

   

기온이 영하로 내려가면 돌출된 부분에서 중력에 의해 떨어지는 물은 끝에서부터 얼기 시작합니다. 흐르는 물의 운동에너지에 의해 바로 얼지 못하고 흘러 떨어지면서 얼기 때문이지요. 이러한 과정이 반복되면서 고드름이 생깁니다. 고드름은 0℃에서 오르내릴 때 더 잘 생기는데요. 영상의 온도가 되면 잠시 녹아 고드름을 타고 흘러내리다가 해가 진 후 영하의 온도가 되면 고드름 표면에 있던 물이 다시 얼면서 크기가 커지게 된답니다. 



사마귀는 왜 수컷 사마귀를 잡아먹을까?

호기심지* 2021.01.12 답글
1
Q.



사마귀는 왜 수컷 사마귀를 잡아먹을까?

   


암컷 사마귀는 짝지기 중 수컷을 잡아먹는 습성이 있습니다. 우리에게는 매우 잔혹하고 엽기적인 행동으로 보이지만 사마귀 세계에서는 더 많은 번식을 위한 행동일 뿐입니다. 

   

짝짓기 한 암컷이 수컷을 잡아먹었을 때, 그렇지 않은 쪽보다 알을 더 많이 낳을 수 있는 것이 확인되었습니다. 수컷은 암컷에게 잡아먹히면서 약 90%의 아미노산을 암컷에게 전달합니다. 이 아미노산의 영양분은 곧 알로 전달되기 때문에 결과적으로 수컷 사마귀는 자신의 죽음을 통해 자손을 더욱 많이 번성시킬 수 있는 것이지요.


탄산음료를 마시고 바로 이를 닦으면 어떻게 될까?

호기심지* 2021.01.11 답글
1
Q.


탄산음료를 마시고 바로 이를 닦으면 어떻게 될까?



건강한 치아를 유지하기 위해 음식을 섭취한 후 바로 양치를 하는 사람이 있습니다. 좋은 습관이지만 '탄산음료'와 같은 산성 물질이 치아에 남아있는 상태에서 바로 양치질을 하면 치아의 마모 정도가 심해질 수 있다고 합니다.


특히, 탄산음료는 Ph 2.5~3.7로 강한 산성이기 때문에 마신 후 30분에서 1시간 가량 지난 다음 양치를 하는 것을 추천합니다. 또한 탄산음료가 치아에 머무는 시간이 길어질수록 치아가 부식될 시간이 늘어나는 것이기 때문에 탄산음료를 마실 때는 음료가 치아에 최대한 닿지 않도록 '빨대'를 이용하는 것이 좋겠습니다. 



코로나19 바이러스는 언제부터 생겼을까?

호기심지* 2021.01.11 답글
1
Q.


코로나19 바이러스는 언제부터 생겼을까?



국제학술지 '네이처'에서 신종 코로나바이러스 (COVID-19)를 일으키는 바이러스가 박쥐의 몸에서 약 40~70년에 걸쳐 변이 된 결과물이라는 연구 결과를 밝혔습니다. 처음, 코로나19를 일으키는 '사스코로나바이러스-2'가 어디서 나왔는지에 대해 의견이 엇갈렸습니다. 그 중 쥐의 코로나 바이러스가 천산갑 등 다른 중간 숙주의 몸에서 인간에게 옮겨갔다는 의견이 있었는데요. 이 밖에도 사스 코로나 바이러스-2가 2013년 중국 원난성에서 중국관 박쥐로 부터 분리한 코로나 바이러스인 'RaTG13'과 유전적으로 96.2% 일치하는 것으로 나타나 박쥐에게 유래한 것이 밝혀지기도 했습니다. 

   

바이러스는 유전자 재조합을 통해 서로 유전자를 교환하며 진화합니다. 따라서 유전자 재조합을 거쳐 만들어진 부분을 찾아내면 진화 과정을 역추적할 수 있는 것이지요.


다이아몬드에 불이 붙을까?

호기심지* 2021.01.11 답글
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Q.


다이아몬드에 불이 붙을까?



모든 물체는 각각의 발화점에 달하는 열과 산소만 있으면 연소할 수 있습니다. 다이아몬드 역시 마찬가지입니다.  무색의 다이아몬드는 연필의 흑연과 같은 '탄소'라는 물질로 이루어져있습니다. 이 물질은 순수한 산소만 있는 대기일 경우 약 800℃에서 불타고 우리 공기와 유사한 조건이라면 690~875℃에서 연소 될 수 있습니다.



강력한 한파의 원인은 무엇일까?

호기심지* 2021.01.08 답글
1
Q.


강력한 한파의 원인은 무엇일까? 


2021년 01월 07일 서울에 3년 만의 한파경보가 내렸습니다. 무려 영하 18도까지 내려가는 강추위가 계속되고 있습니다. 기상청은 이번 추위의 원인이 북극 바렌츠, 카라해를 중심으로 얼음 면적이 작고 기온이 높은 ‘음의 북극진동’이 나타났기 때문이라고 설명했습니다.

   

‘북극진동’은 북극에 존재하는 찬 공기의 소용돌이가 수십일, 수십 년을 주기로 강약을 되풀이하는 현상입니다. 북극 온난화로 북극진동 지수가 음으로 전환되었고 대기 상층의 제트기류가 약해져 북극의 찬 공기가 동아시아로 내려온 것이지요. 

   

현재 북극의 해빙은 빠르게 줄고 있습니다. 지구온난화의 영향으로 더 많은 열이 해양에서 대기로 계속해서 방출될 것이고 이는 극 소용돌이를 지속적으로 음의 상태로 유지해 궁극적으로 한파가 중위도에서 자주 발생하고 강해질 수 있다는 추측이 가능하지요. 


마리모는 왜 공 모양일까?

호기심지* 2021.01.08 답글
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Q.


마리모는 왜 공 모양일까?


‘마리모(Marimo, 학명 Aegagropila linnaei)’ 는 민물에서 서식하는 녹조류의 일종입니다. 마리모는 녹색의 둥근 공 모양으로 귀여운 모양 때문에 강아지나 고양이처럼 반려 식물로 집에서 키우는 사람이 많아졌습니다. 일본의 아칸호수에서는 지름이 30CM가 넘는 커다란 공 모양의 마리보도 볼 수 있다고 하는데요. 마리모는 어떻게 자연적으로 둥근 공 모양을 이루었을까요?

   

마리모는 예전부터 많은 과학자들의 관심을 모았습니다. 식물로서는 매우 희귀한 형태를 하고 있기 때문인데요. 사실, 둥근 형태는 식물로서 전혀 유리하지 않은 외형입니다. 식물은 원활한 광합성을 위해 햇빛을 잘 받도록 표면적이 넓은 쪽이 유리하기 때문이죠. 그럼에도 마리모가 둥근 형태를 하고 있는 이유는 바로 마리모 서식지의 환경 때문이라고 추측하고 있습니다.

   

마리모는 아칸호수 북쪽의 추루이만이라는 작은 만에서 주로 서식합니다. 이 지역은 거친 물결로 유명한데요. 호수에 바람이 불면 파도가 일며 마리모들이 움직이는데 물살에 이리저리 떠밀려 다니는 것이 아니라 한자리에서 계속 회전을 합니다. 이때, 마리모 몸체의 가느다란 조류들은 광합성을 위해 한자리에서 빙글빙글 돌며 고르게 햇빛을 받아 성장하면서 구형을 이루게 되는 것이랍니다. 



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