이번 호에서는 지구에서 살고 있는 동물의 신비하고 과학적인 이야기를 준비했습니다. 이번 호의 주인공은 장수의 아이콘이자 ‘토끼’와의 달리기 경주에서 이긴 ‘묵묵함’의 대명사인 거북이입니다. 100년, 아니 400년까지도 살기 때문에 집에서 키우려면 손주에게까지 허락을 받아야 한다는 우스갯소리도 있죠. 3대에 걸쳐 키운다는 거북이와 관련된 과학이야기를 들어볼까요? Q1. 거북이는 왜 등껍데기가 있나요? 소라게처럼 알몸으로 태어나서 등껍데기로 쏙 들어가는 거예요? 아닙니다. 거북의 트레이드마크인 등껍데기는 피부가 변형돼 만들어진 다른 동물들과는 아예 격이 다릅니다. 놀랍게도 거북이 등껍데기는 뼈가 변형된 것이랍니다. 척추뼈를 중심으로 양 갈래로 뼈들이 생장하면서 몸 전체를 덮고, 피부밑 조직과 결합해 통처럼 변하면서 껍데기가 만들어집니다. 그래서 죽은 거북의 등껍데기 내부를 보면 척추를 관찰할 수 있답니다. 거북의 껍데기는 등에만 있지 않습니다. 일명 ‘배딱지’라고 불리는 ‘복갑’은 가슴 쪽 갈비뼈가 확장되면서 마치 등껍데기처럼 변한 후, 결국 등껍데기와 배껍질이 양쪽 끝에서 서로 만나서 융합되면서 만들어지고, 마침내 진정한 갑옷으로 거듭납니다. 그래서 ‘슈퍼
지난 추석, 달을 보며 어떤 소원을 비셨나요? 설날·대보름·추석 등 우리나라는 예로부터 하늘을 우러러 ‘가득 차오른 달’에 소망을 빌며 살아왔죠. 낮에 빛나는 태양과는 달리 어두운 밤하늘에 빛나는 달은 그 자체로 희망과 깨달음의 상징이었을 것입니다. 게다가 초승달부터 보름달까지 차올랐다 다시 사그라지는 달의 ‘변화’에 상상력을 덧붙이며 문학·예술에서도 정서적·심미적 상징의 중심이 되었죠. 이번 달에는 우리의 삶 속에 매우 큰 의미가 있는 달의 과학에 대해서 살펴보려고 합니다. Q1. 달은 원래부터 있었나요? 달은 어떻게 만들어졌어요? 달은 어떻게 생겼을까요? 가장 유력한 가설은 화성 크기 정도의, 즉 지구보다 약 3배 정도 작은 ‘테이아’라는 소행성이 지구를 때리고, 거기서 떨어져 나온 엄청난 양의 파편들이 지구 주변에서 뭉쳐서 오늘날의 달이 되었다는 가설입니다. 사실 공룡을 멸종시킨 엄청 큰 소행성의 크기도 15km 정도였어요. 그런데 지구보다 3배 정도 작다는 건 대략 지름이 6,000km 이상의 소행성이라는 거고, 이렇게 엄청난 소행성이 지구를 때려 박았으니, 지구도 산산조각이 날 수밖에 없었던 거죠. 그래도 달은 우리에겐 참 고마운 존재입니다.
본격적인 더위가 찾아오는 6월이다. 포유류 중 인간은 몸의 털은 거의 사라지고, 두피에 몰려있다. 왜일까? 머리카락은 햇빛을 차단해 머리가 뜨거워지는 걸 막아 체온을 조절해 주는 역할을 한다. 우리 인체의 털에는 또 어떤 과학적 이야기들이 담겨있을까? Q1. 요즘 레이저로 제모를 많이 하잖아요. 레이저 제모의 원리는 무엇인가요? 레이저 제모의 핵심 원리는 털을 만들어내는 세포를 정확하게 파괴해서 단순히 털을 없애는 것에서 더 나아가서 반영구적으로 털을 안 자라게 하는 게 목적이에요. 그렇다면 어떻게 다른 세포들은 안 다치게 하고, 털을 만드는 세포들만 잘 골라 죽일까요? 레이저 제모란 털이 있는 피부에 조사(照射)한 레이저에너지가 털의 검은 멜라닌 색소에만 선택적으로 흡수된 후 열에너지로 전환되면서 털의 뿌리세포를 파괴시켜 털이 자라나지 않게 만드는 원리의 시술입니다. 이러한 레이저 제모는 적절하게 조절된 조사시간과 적절한 냉각장치를 이용하기 때문에 정상적인 피부에는 거의 영향을 주지 않으며, 털이 자라나는 모낭만을 선택적으로 파괴할 수 있는 것이죠. 그럼에도 불구하고 몇 달이 지나면 다시 털이 자라는 이유는 모낭줄기세포를 완벽하게 파괴할 수가 없기 때문입
오늘은 세상을 바꾸는 사업가 일론 머스크가 설립한 뉴럴링크 회사의 핵심기술 BCI 기술을 준비해 봤습니다. 우리는 인터넷을 할 때 스마트폰·컴퓨터·노트북 등을 사용합니다. 그리고 인터넷은 크게 유선이냐, 무선이냐로 나눌 수 있습니다. 유선통신의 단점은 전선이 끊겨버리면 통신이 두절된다는 점이고, 무선통신은 선 없이도 자유롭게 통신이 가능하다는 큰 장점이 있죠. 우리 몸도 일종의 신경세포라는 전선으로 연결되어 있습니다. 그래서 척수신경이 끊겨버리면 뇌에서 내린 정보가 몸으로 전달이 안 되어서 몸을 못 움직이는 거예요. 하지만 우리 뇌도 유선통신만 있는 게 아니라 뇌파라고 하는 일종의 무선통신이 있습니다. 이 뇌파는 자기가 어떤 생각을 하느냐에 따라 굉장히 독특한 패턴을 각각 가지고 있다고 합니다. 예를 들어 내가 밥을 먹고 싶다고 생각할 때의 뇌파와 배가 불러서 밥 먹기 싫다는 생각을 할 때의 뇌파가 완전 다른 패턴으로 나타나는 거죠. 그래서 최근에는 뇌에 전극을 심어서 뇌파를 읽는 방법으로 사람들이 무슨 생각을 하는지 알아내고, 생각한 것을 직접 표현할 수 있도록 사람의 몸에 기계장치를 연결해서 생각한 대로 기계를 움직이게 하는 기술들도 나오고 있죠. 이것
이제 꽤 봄이 무르익어 가지만, 때아닌 꽃샘추위로 쌀쌀한 날씨에는 사우나가 생각납니다. 뜨끈한 물에 들어가서 몸을 녹이면, 긴장했던 근육이 싹 풀리면서 천국이 따로 없죠. 게다가 땀까지 쫙 빼고 나면 몸이 한결 가벼워지는 것이 다이어트 효과가 있는 듯 여겨지기도 합니다. 이번 호에서는 사우나와 관련된 과학이야기를 준비해 봤습니다. 사우나에도 과학 원리가 있다니 정말 어디에도 과학은 있는 것 같습니다. Q1. 첫 번째 궁금증! 열탕이나 사우나에 오래 있다 나오면 머리가 핑 돌면서 어지러운데, 왜 어지러운 거예요? 겨울이 되면 사람들은 목욕탕에 가서 열탕이나 사우나에서 몸을 지지는 것을 되게 좋아하죠. 그런데 이런 걸 할 때 항상 경험하는 게 오래 앉아 있다가 나오는 순간, 현기증이 나고 눈앞이 순간적으로 안 보이고 어지러운 경우가 있거든요. 실제로 이런 찜질을 반복할 때 돌연사 위험이 증가할 수 있다고 해요. 사우나와 찜질방에서는 피부 온도가 40도 가까이 상승하게 됩니다. 이렇게 되면 혈관이 확장되고, 땀이 나는 과정에서 혈액순환이 피부로 집중되면서 뇌와 심장으로 가는 혈액량이 상대적으로 줄어들 수 있어요. 사우나와 찜질방에서 ‘핑’ 도는 느낌이 든다면 이
2024년 올해! 20년 만에 역대급 오로라가 지구에 펼쳐질 전망이라고 합니다. 그래서 이번 호에서는 오로라에 대한 재미있는 과학이야기를 준비해 봤습니다. Q1. 오로라하면 모습이 워낙 예뻐서 천상의 커튼이라고도 불리는데, 이 오로라는 왜 생기는 거예요? 일단 오로라가 왜 생기는지 말씀드리자면, 태양은 핵융합을 해서 엄청난 에너지 입자들을 우주 사방으로 뿜어냅니다. 이런 걸 태양풍이라고 해요! 태양이 계속 자기 몸속에서 만들어낸 분비물을 우주로 흩뿌리는 거예요. 방귀뀌고 트림하는 거죠. 태양풍이라고 해서 바람은 아니고, 방금 설명한 고에너지 방사선 입자들입니다. 이런 고에너지 방사선 입자들은 지구까지도 날아오는데, 지구 대기에 있는 공기분자들이랑 고에너지 입자들이 부딪히면 알록달록한 빛이 생성되고 그게 우리가 보는 오로라입니다. Q2. 올해 아주 예쁜 오로라가 자주 관측될 전망이라고요? 이걸 놓치면 11년을 기다려야 한다는데, 왜 이런 주기가 있는 거예요? 사람도 사춘기가 오면 특징이 어떤가요? 여드름도 많이 생기고, 다소 감정적이고, 예민하며, 다혈질이 되는 경우가 있지 않습니까? 그것처럼 태양도 평온할 때가 있고, 사춘기가 와서 엄청 활발하게 활동할
살면서 무언가 달성하기 위해 노력할 때 번번이 실패하는 이유가 뭘까요? 우리 머릿속에 천사와 악마가 있어서 악마의 속삭임에 넘어가는 경우 다들 자주 경험하시죠? “이거 해야 돼. 인마! 넌 할 수 있어!” 하고 있는데, 갑자기 옆에서 “아니야, 우리에겐 내일이 있으니까, 오늘은 쉬어도 돼! 그냥 배민에서 마라탕 시켜! 1시간만 더 자!”라고 유혹하곤 하죠. 여러분은 어떤가요? 악마의 속삭임을 이겨내나요? 보통은 악마가 이기거든요. 그럼, 진짜 이런 악마의 부위와 천사의 부위가 뇌에 있을까요, 없을까요. 궁금하지 않으세요? 실제로 존재한다고 합니다! 우선 최대한 단순화시켜서 준비해 본 뇌 사진을 살펴볼까요? 우리에겐 본능과 감정이 있죠. 본능대로 먹고 싶으면 먹고, 자고 싶으면 자게 되죠. 이렇게 일차원적인 감정을 불러일으키는, 끊임없이 우리의 본능을 유혹하는, 악마 역할을 하는 뇌 부위가 바로 뇌의 중심에 위치한 파란 색깔의 변연계라는 부위입니다. 특히 변연계 중 편도체라는 부위가 그런 기능을 담당합니다. 반대로 천사 역할을 하는 부위는 전전두엽입니다. 이마 쪽에 딱 붙어있습니다. 일반적으로 이성적이고 합리적인 사고를 하게 해 주고, 우리가 사회적인 행동
날씨가 한창 추운 요즘, 감기랑 독감이 극성을 부리기 시작했어요. 그래서 이번 호에서는 감기와 독감의 과학을 준비해 봤어요. 감기와 독감은 어떤 생명체 때문에 우리가 걸리는 걸까요? 우선 감기부터 말씀드리면 특정 세균이나 특정 바이러스에 걸려서 감기가 발병합니다. Q1. 예전부터 헷갈렸는데, 세균이랑 바이러스는 다른 거죠? 바이러스랑 세균을 많이 헷갈려하는데, 둘 다 아주 작은 미생물인 것은 맞지만 사이즈 자체부터 아주 다릅니다. 쉽게 생각해서 여러분이 지금 가지고 있는 스마트폰이 바이러스라고 한다면, 세균은 여러분이 살고 있는 집이나 빌딩 정도의 크기라고 생각하면 됩니다. 즉 바이러스는 아주아주 작은 병원체라고 볼 수 있죠. 감기는 몇몇 바이러스나 세균 감염에 의해서 생기는 증상입니다. 가장 대표적인 것은 리노바이러스입니다. 전체 감기환자의 50% 정도가 리노바이러스에 감염되어 감기에 걸린다고 합니다. 이외에도 코로나바이러스도 감기를 일으키는데(10% 정도), 여기서 말하는 코로나바이러스는 코로나19 바이러스와는 다릅니다. 코로나바이러스는 종류가 아주 다양합니다. 다양한 코로나바이러스 중에서 오래전부터 우리 인류와 동고동락했던 것이 바로 감기 바이러스입
1 일초라도 안 보이면, 2 이렇게 초조한데, 3 삼초는 어떻게 기다려~ 4 사랑해 널 사랑해~ 5 오 오늘은 말할 거야~ 6 육 육십억 지구에서 널 만난 건~ 7 럭키야~ 여러분들은 ‘숫자송’을 기억하시나요? 이 가사 기억나시죠? 그런데 지금 인구가 몇 명인지 아세요? 무려 80억입니다. 80억…. 불과 이 노래가 나올 때만 해도 60억 인구였는데 그새 20억이 증가했다는 거죠. 실제로 인구그래프를 보면 예상한 추세대로 증가하고 있는데 100억 돌파도 금방이라고 합니다. ‘맬서스의 저주’, 옥수수만 먹는 세상이 올 수도 있다 인구가 기하급수적으로 올라가는 것이 위험한 진짜 이유는 뭘까요? 우리가 소비하는 먹거리 자원이 산술급수적으로 증가해서 인구성장을 따라가지 못한다는 거예요. 결국 나중엔 다 굶어 죽을 수 있다는 것이지요. 이걸 영국의 경제학자 맬서스의 주장에서 따와서 ‘맬서스의 저주’라고 합니다. 영화 인터스텔라에서 엄청난 인구증가로 어쩔 수 없이 전 세계에서 옥수수만 키우는, 즉 모든 인구의 먹거리 수요를 감당할 수 있는 옥수수만 키우고 옥수수만 먹는 미래가 그려지는데 우리도 충분히 그럴 수 있다는 거죠. 실제로 전 세계 인구 중 20%는 제대
이번 호는 반려동물의 과학이야기를 준비해 봤어요. 반려동물 하면 가장 대표적으로 고양이와 강아지가 떠오르잖아요? 그래서 이번 호는 강아지와 고양이에 대한 과학이야기입니다. Q1. 강아지 하면 주인을 향한 무한 충성심과 사랑 아니겠습니까? 다른 동물과 다르게 강아지가 사교성이 뛰어난 이유를 과학적으로 분석할 수 있을까요? 강아지는 어떤 동물보다도 사람을 잘 따르고, 애교도 많고, 사교성도 좋죠! 그래서 최근 국제 연구팀이 개와 가장 가까운 종인 늑대 유전자를 비교하는 실험을 해보았습니다. 거의 모든 유전자가 같았는데, 개의 몇 개 유전자에서 돌연변이가 생겼다는 걸 알게 되었습니다. 바로 ‘GTF2I’라는 유전자입니다. 이 유전자에 돌연변이가 생기면 사교성이 엄청나게 증가하는데, 개의 유전자에 돌연변이가 생겨났고, 그 결과 어떤 동물보다 애교 많고, 사교성 좋은 동물이 된 것이라고 과학자들은 주장하고 있는 거죠. 인간에게도 ‘GTF2I’ 유전자와 비슷한 유전자가 있을까요? 네, 있습니다. 그럼 ‘GTF2I’ 유전자에 돌연변이가 있는 사람도 있을까요? 궁금증을 참지 못한 연구진이 찾아본 결과, 이 유전자에 돌연변이가 생긴 사람은 독특한 증후군을 겪는다는 사실을
Q1. 공포하면 빠질 수 없는 귀신! 과학자들은 흔히 ‘외계인은 믿어도 귀신은 안 믿는다’고 하는데 과연 귀신은 존재할까요? 우선 귀신의 가장 큰 특징부터 살펴봅시다. 귀신은 중력의 영향을 안 받고 떠다닙니다. 바꿔 말하면 질량이 없다는 뜻이겠죠? 우리가 서로 때리고 맞을 때 아픈 이유는 바로 원자 주변을 도는 전자들끼리 서로 밀어내는 반발력(척력) 때문입니다. 반발력의 힘으로 충격을 받은 신경세포들이 자극을 전달해서 아프다는 감각을 느끼거나 물리적인 상해를 받는 거죠. 그런데 귀신은 질량이 없다 보니, 귀신이 아무리 발로 차고 주먹으로 때려도 우리에게 절대로 아무런 영향을 끼칠 수 없습니다. 사실 한밤에 야산을 헤매다가 누군가를 마주쳤을 때, 사람과 귀신 중 누가 더 무서울까요?라고 했을 때 ‘귀신 마주치는 것보다 사람 마주치는 게 더 무섭다’는 말처럼 저는 사실 사람이 더 무섭습니다. Q2. 영혼은 있을까요? 영혼의 존재를 증명하려는 시도는 없었나요? 우리는 사람이 죽으면 신체는 없어지더라도 정신은 남아있다고 생각합니다. 즉 ‘영혼’이 있다고 믿는 거죠. 그리고 영혼의 개념은 더 나아가 유령이라는 공포의 대상을 만들어 냈죠! 그럼 정말 영혼이 있을
올여름은 이상기온으로 인해 개체수가 급격히 늘어나거나, 평소 안 보이던 벌레들이 하나둘씩 보이기 시작했습니다. 그래서 이번 호는 여름에 출몰하는 벌레들의 특징과 퇴치 방법을 준비해 봤습니다. Q1. 여름이 되면 항상 보이는 초파리! 음식물을 잠깐만 상온에 방치해두면 초파리가 귀신같이 달라붙어 있는데, 초파리는 어떻게 해서 생기는 건가요? 초파리는 주로 따뜻한 곳에서 부화되기 때문에 여름에 주로 발생합니다. 사실 초파리는 갑자기 과일에서 만들어지는 게 아니라 과일에 이미 알을 깠는데 그걸 모르고 과일을 사 와서 따뜻한 날씨에 빠르게 부화한 경우가 많습니다. 그리고 초파리의 초는 식초 초(醋), 영어로는 fruit fly입니다. 그래서 달달하고 새콤한 냄새를 아주 좋아하는데, 몸집도 2~5mm로 엄청 작기 때문에 이러한 과일이나 시큼한 냄새에 이끌려서 일반 방충망 뚫는 건 아주 쉽다고 해요. 초파리가 금방 많아지는 이유는 강력한 번식력 덕분입니다. 초파리는 성충이 된 후 12시간 정도 지나면 짝짓기를 하고, 알을 낳을 수 있는데 한 번에 수천 개의 알을 낳습니다. 게다가 임신기간은 고작 10일입니다. 그러면 퇴치는 어떻게 할까요? 과일이나 음식은 최대한 냉장
Q 1. 술 마시면 없던 자신감도 생기고, 막 어색했던 사이도 쉽게 친해지는데 왜 그럴까요? 우리 뇌는 매우 복잡합니다. 하지만 최대한 단순화시켜 보면 중심부위, 중간부위, 제일 바깥쪽 부위 총 세 부위로 나눠볼 수 있습니다. 제일 중심부위는 뇌간입니다. 뇌간은 심장을 뛰게 한다거나, 호흡을 조절한다거나, 체온을 조절한다거나 하는 생명 유지에 필수적인 중요한 기능을 담당합니다. 그래서 제일 안쪽에서 보호받고 있어요. 중간부위는 대뇌변연계라고 하는데 감정적이고 본능적인 반응을 담당하는 부위입니다. 마지막으로 제일 바깥쪽은 대뇌피질이라고 하는데 이성을 관장하는 부위입니다. 우리가 본능에 이끌리더라도, 본능대로 행동하지 않고 이성적인 사회적 동물이 될 수 있는 이유가 바로 대뇌피질에서 이성이 본능을 적재적소에 억누르기 때문입니다. 그런데 술을 마실수록 바깥쪽부터, 즉 이성을 관장하는 부위부터 마비가 됩니다. 그래서 이성이 마비되고 본능만 남아서, 술을 마시면 자신감이 넘치고 이성적으로 이것저것 안 따지다 보니 서먹한 사이도 금방 친해질 수 있는 거예요. 하지만 너무 심하게 마시면 나중엔 생명 유지에 필수적인 제일 안쪽에 있는 뇌간까지 마비가 와서 사망에 이르는
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UPDATE: 2024년 11월 21일 17시 00분
