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전자레인지에 금속을 잔뜩 넣고 돌리면 생기는 일 ㄷㄷ

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전자레인지에 금속을 넣으면...

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전자레인지에 금속을 넣으면...

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⚠️절대 집에서 따라하지 마세요⚠️

전자레인지에 금속을 잔뜩 넣고 돌리면 생기는 일 ㄷㄷ

전자레인지 안에 금속으로 된 접시, 수저 등을 넣으면
안 된다는 건 모두 익히 아는 사실!

그런데... 전자레인지의 내벽이나 유리창의 망도 금속으로 되어있는데
왜 금속 물건은 넣으면 안 되는 걸까?

그 이유를 알아내기 위해
갈퀴 PD가 직접 실험해보기로 함...!!

⚠️절대 집에서 따라하지 마세요⚠️

걱정과는 다르게 평온한 전자레인지 안 ㅋㅋㅋㅋ
숟가락도 따뜻하기만 하고 외관상 변화가 없었음

포크, 금속 그릇을 넣었을 때도 어떠한 현상이 관찰되지 않아
아예 숟가락, 젓가락 등 다 같이 넣어보기로 하는데

전자레인지 안에서 번개 치듯
스파크가 일어나는 모습...! ㄷㄷ

이렇게 숟가락, 젓가락 등이 불규칙하게 놓여있을 때
스파크가 잘 튀었던 이유?

전자기파를 쬐어주면 안에 있는 전자가 마구마구 움직이고,
근처에 또 다른 뾰족한 금속이 있으면 공기 중으로 전류가 흐르며
높은 열과 빛을 발산시키게 됨

호일을 이용해서 이 모습을 좀 더 극적으로 볼 수 있는데

이 호일이 '아크방전'이 잘 일어날 수 있는 최적의 조건을 만들어준 모습임!

정말 더욱 강력하게 스파크가 튀는데 ㄷㄷㄷ

불이 붙는 물질을 함께 넣었다면,
그 물질에 불이 옮겨붙었을 가능성이 매우 높음

그런데... 전자레인지를 오히려 더 잘 활용할 수 있다는 생각이 들었다는 갈퀴!

계란에 호일을 감싸주고, 전자기파를 흡수하는 물병에 계란을 담아준다면?

전자레인지에 돌렸을 때 점점 끓기 시작하는 물!

중탕을 통해 삶은 계란을 만들어 낼 수 있었음 ㄷㄷ
역시 이과... 이렇게도 생각할 수 있구나...

전자레인지에 금속을 잔뜩 넣고 돌리면 생기는 일
자세한 원리 & 과정이 궁금하시다면?

문과vs이과 채널의 영상으로 확인하세요!

과학 공학으로 세상에 재미있는 이야기를 남기자
긱블

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전자레인지에 금속을 잔뜩 넣고 돌리면 생기는 일 ㄷㄷ

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⚠️절대 집에서 따라하지 마세요⚠️ 전자레인지에 금속을 잔뜩 넣고 돌리면 생기는 일 ㄷㄷ 전자레인지 안에 금속으로 된 접시, 수저 등을 넣으면안 된다는 건 모두 익히 아는 사실! 그런데... 전자레인지의 내벽이나 유리창의 망도 금속으로 되어있는데왜 금속 물건은 넣으면 안 되는 걸까? 그 이유를 알아내기 위해갈퀴 PD가 직접 실험해보기로 함...!!

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Hill System Order: Teaching Chemical Information 8/98: ACS CINF: Projects and hosted sites archive: Swain Library

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정리가 잘 되어있네요! 감사합니다!!

Hill system - 화학식에서 원소들의 순서

화학식을 쓸 때 왜 어떤 화학식은 되고, 어떤 화학식은 안 되는지 의문을 품은 적이 한번쯤 있을 것이다. 화학식을 쓸 때엔 다음을 지켜야 한다.
1. 기본적으로 알파벳 순서
2. 탄소가 있을 땐 탄소-수소-다른 원소(알파벳 순서) 순서로 나열한다.
3. 산화물일 때는 산소를 마지막에 쓰고, 산일 때는 수소를 처음에 쓰며, 이온결합물일 때는 양이온-음이온 순서이다. 앞선 세 경우는 전기음성도가 작은 원소를 앞에, 큰 원소를 뒤에 쓴다.
하지만 NH3나 CH3COONa, OH^- 등은 예외이다. 이것들은 아마도 Hill system이 만들어지기 이전에 나온 화학식이라 관용적으로 쓰는 것 같다.

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- August 1998 -

Hill System Order

Definition

Carbon first, Hydrogen second, and all remaining elements, including Deuterium and Tritium, in alphabetical order.

If no Carbon is present, put all elements in alphabetical order.

Indicate the number after each element symbol (ignore the fact that numbers are subscripts).

Search Tips

The molecular formulas in nearly all print and online files are arranged in Hill System Order.

Most resources are not case-sensitive (element symbols may be typed in upper or lower case letters). One exception is the Chapman and Hall Chemical Dicitionaries on CD-ROM. The molecular formula indexes in CHCD are case sensitive.

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Hill System Order: Teaching Chemical Information 8/98: ACS CINF: Projects and hosted sites archive: Swain Library

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August 1998 - Carbon first, Hydrogen second, and all remaining elements, including Deuterium and Tritium, in alphabetical order. If no Carbon is present, put all elements in alphabetical order. Indicate the number after each element symbol (ignore the fact that numbers are subscripts).

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카오스재단 생명 강연 10회

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카오스재단 생명 강연 10회

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<과학·지식·나눔> 과학에 관한 다양하고 깊이있는 강연, 콘서트, 영상, 출판 등 진행.

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[환생교 공부방] 기후위기, 교육 변화를 위한 학습

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브러시리스 DC 모터 제어 소개

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브러시리스 DC 모터 제어 소개

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브러시리스 DC 모터 제어 소개

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브러시리스 DC 모터 제어 소개

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이 eBook에서는 애니메이션 예제와 비디오를 통해 BLDC(브러시리스 DC) 모터의 기본 내용을 다룹니다. BLDC는 브러시 DC 모터에 비해 더 효율적이고 유지보수를 덜 요합니다. 다양한 응용 분야에서 BLDC가 브러시 모터를 대체하게 된 이유를 알아볼 수 있습니다.

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재과만 과학행사 아이디어 모음

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재과만 과학행사 아이디어 모음

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Resonance Science Foundation - Explore the Connected Universe

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Nassim Haramein has spent more than 30 years researching and discovering connections in physics, mathematics, geometry, cosmology, quantum mechanics, biology and chemistry as well as anthropology and archeology.

These studies led Haramein to groundbreaking theories, published papers and patented inventions in unified physics, which are now gaining worldwide recognition and acceptance.

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Resonance Science Foundation - Explore the Connected Universe

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Nassim Haramein has spent more than 30 years researching and discovering connections in physics, mathematics, geometry, cosmology, quantum mechanics, biology and chemistry as well as anthropology and archeology. These studies led Haramein to groundbreaking theories, published papers and patented inventions in unified physics, which are now gaining worldwide recognition and acceptance.

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Assemble eco-friendly constructors, launch rockets in AR, and learn through play.

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광케이블 망

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TeleGeography’s comprehensive and regularly updated interactive map of the world’s major submarine cable systems and landing stations.

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아두이노 초음파 공중부양 장치 만들기 (초음파 센서 사용)

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https://youtu.be/jy0tHHWzTLA

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아두이노 초음파 공중부양 장치 만들기 (초음파 센서 사용)

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과학관련 방탈출(김정식 선생님 자료)

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과학관련 방탈출(김정식 선생님 자료)

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회로도 그리기 프로그램 6가지! 추천

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회로도 그리기 프로그램 6가지

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회로도 그리기 프로그램 6가지

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회로도는 일반적으로 생성되는 전기 또는 전자 회로의 상징적 표현으로, 각 구성 요소가 장치 기능을 올바르게 작동하도록 연결되는 방법을 보여줍니다. 회로도의 모든 구성 요소는 전 세계적으로 수락된 산업 표준 기호로 표시되므로 수행해야 하는 작업에 따라 다를 수 있는 숫자 값을 제외하고는 레이블이 필요하지 않습니다.

이 섹션에서는 현재 가장 효율적인 회로도 그리기 프로그램 여섯 가지에 대해 간략하게 소개하겠습니다. 무료 프로그램도 있고 유료 프로그램도 포함됩니다. 유료 프로그램은 내장된 기호가 훨씬 많고 고급 기능도 다양하니 복잡한 회로도를 그릴 때 시간을 대폭 절약해 줄 것입니다.

다음은 회로도 그리기 작업을 용이하게 하는 여섯 개의 소프트웨어입니다.

전기회로도 뿐만아니라 순서도, 평면도, 마인드맵, 인포그래픽 등 280가지의 다이어그램을 지원하는 프로그램입니다.

첫 번째로 추천할 소프트웨어는 EdrawMax 입니다. 이 프로그램은 한국어를 지원해서 보기 편합니다. 또한, 드래그&드롭만으로 초보자도 다루기 쉽습니다.

EdrawMax의 가장 큰 장점은 글로벌 유저들이 함께 작업물을 공유하는 템플릿 갤러리가 기능이 있다는 점!!!! 이건 다른제품에 없는 독보적인 기능입니다.

또한 26000개 정도의 기호가 있죠. 이는 마이크로소프트 비지오보다 훨씬 많은 수량입니다.

소프트웨어 엔지니어링, 컴퓨터 네트워킹, 건물 건축, 마케터와 같은 모든 분야에게 유용합니다. 물론 일반인에게도 유용하죠, 스스로 사무실이나 실내 디자인,브로셔 등을 간편하게 드래그&드롭으로 디자인할 수 있으니까요. 가장 좋은 부분은 응용 프로그램을 사용하는 동안 아주 간편하고 직관적이라고 느낄 수 있는 인터페이스입니다.

드래그&드롭 방식으로 초보자도 쉽게 접근 가능

2. Smart draw

이전에 논의했던 도구의 가장 강력한 경쟁자 중 하나인, 스마트 드로우는 마이크로 소프트 비지오 (마이크로 소프트 오피스 스위트의 일부 프로그램)보다 간단하다는 것을 주장합니다. 기본으로 제공되는 풍부한 템플릿과 함께, 스마트 드로우 사용자는 처음부터 회로 다이어그램을 그리는 긴 과정을 갈 필요가 없습니다. 그리고 각 아이콘과 기호가 표현에 대한 복잡한 다이어그램을 만들기 위해 수동으로 배치되는 과정과는 반대로 일이 더 편리하게 수행 할 수 있습니다.

컴퓨터 프로그램을 설치할 필요가 없는 온라인 버전이 있습니다.

이 회로 다이어그램 메이커는 다른 유사한 프로그램에 비해 조금 비쌉니다.

3. Lucid chart

루시드 차트는 넷플릭스, GE, 시스코, 홀 푸드 등과 같은 많은 유명 분야에서 온라인으로 다양한 그래픽 표현을 준비하는데 사용되는 또 다른 회로 다이어그램 제조업체입니다. 개별 사용자로서 제공되는 기본 템플릿 및 입문 아이콘/기호를 무료로 사용하여 응용 프로그램을 등록하고 사용할 수 있습니다. 그러나 고급 도구 및 기능에 접근 하려면 유료 구독이 필요합니다.

사용자가 기본 다이어그램을 무료로 만들 수 있습니다.

복잡한 다이어그램에는 월별 또는 연간 구독 플랜을 구입하여 접근 할 수 있는 고급 아이콘과 기호가 필요합니다.

4. Visual-paradigm

비주얼 패러다임은 오늘날 사용할 수 있는 가장 효율적인 도구 중 하나로 간주됩니다. 이 프로그램은 데스크톱과 온라인 버전 모두에서 사용되어 지더라도, 대부분의 사용자는 개발자가 때때로 도입하는 새로운 추가적인 업데이트를 유지하기 위해 후자를 선호합니다.

다른 온라인 회로 다이어그램 제조업체와 비교하여 더 강력합니다.

프로그램의 커뮤니티 에디션은 비상업적 목적으로 무료로 다운로드하여 사용할 수 있습니다.

구독 플랜과 영구 라이센스 는 다른 유사한 도구에 비해 매우 비싼편 입니다.

기본 플랜에는 작업 할 수있는 옵션이 매우 제한되어 있습니다.

5. Circuit lab

서킷랩은 이름을 완벽하게 정당화 하는 것 처럼 진정한 회로 다이어그램 제조업체입니다. 간단히 말해서,이 온라인 도구는 회로 다이어그램에만 전념합니다. 다른 다이어그램 제조업체와 달리 서킷랩을 사용하면 만든 다이어그램을 시뮬레이션할 수 있으므로 회로의 정확성을 확인한 후, 프로덕션 환경에 대한 실제 구현에 시간과 자금을 투자할 수 있습니다.

구글 크롬을 제외하고, 모든 웹 브라우저는 서킷랩을 실행하기 위해 활성 인터넷 연결이 필요합니다

6. 스케마틱스

스케마틱스는 구글, 페이스북 또는 트위터 계정을 사용하여 포털에 가입 할 수 있는 또 다른 웹 기반 회로 다이어그램 제조업체입니다. 오프라인 모드에서 회로도를 사용하는데 도움이 되는 데스크톱 버전이나 웹 확장을 사용할 수 없더라도, 이 도구는 무료이며 도구를 사용하여 만든 다이어그램은 개인 및 상업적 목적으로 모두 사용할 수 있습니다.

스케마틱스는 회로 다이어그램 메이커일 뿐이며, 다른 다이어그램이나 차트를 만드는데 사용할 수 없습니다.

컴퓨터에 설치할 수 없으며 웹 브라우저에서만 접근할 수 있습니다.

상단에서 추천하는 회로도 그리기 프로그램 중 필요에 따라 적합한 것을 선택하세요!

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회로도 그리기 프로그램 6가지! 추천

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이 글은 전기회로도를 그리는데 최고로 유용한 무료 회로도 프로그램 6가지의 기본 정보를 소개해드립니다.

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25년을 기다린 11조 원 우주망원경 발사 의미..천문학 역사 새로 쓴다

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허블 우주 망원경 대체

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허블 우주망원경의 뒤를 이을 제임스 웹 우주망원경이 우리 시간으로 2021년 12월 25일 밤 발사될 예정이다. 최초의 계획은 1996년에 시작되어 2007년 발사가 목표였으니, 시작한 지 25년 만에 원래 목표보다 14년 늦게 발사가 되는 것이다. 2011년에는 심각한 예산 초과로 계획이 취소될 뻔했다가 천문학계, 언론, 일부 의원들의 노력으로 위기를 넘기기도 했다. 전체 예산은 약 97억 달러로 10조 원이 넘는 금액이다. 제임스 웹 우주망원경은 18개의 6각형 거울로 이루어진 지름 6.5 미터의 거울(주경)을 가지고 있다. (허블 우주망원경은 지름 2.4 미터) 거울은 금으로 코팅된 베릴륨으로 만들어졌다. 베릴륨은 구조물을 만들 수 있는 재료 중 가장 가벼운 금속이다. 광학계를 조정할 수 있는 126개의 모터도 장착되어 있다. 그리고 카메라와 분광기로 이루어진 4개의 관측 장비로 우주를 관측할 예정이다.

허블 우주망원경 지름의 2.7배, 성능은 100배‥최강의 우주망원경
제임스 웹 우주망원경은 지구에서 달보다 훨씬 더 멀리 150만 킬로미터 떨어진 L2 지점에 자리 잡기 때문에, 지구에서 약 600 킬로미터 거리에 있는 허블 우주망원경과는 달리 일단 발사되고 나면 수리나 업그레이드가 불가능하다. L2 지점은 5개의 라그랑주 점 중 하나로 지구보다 태양에서 멀리 있지만 태양과 지구의 중력이 합쳐져서 지구와 같은 각속도로 태양 주위를 돌게 되는 지점이다. 외계행성 발견에 사용된 케플러 우주망원경, 우주배경복사를 관측한 플랑크 우주망원경 등이 L2 지점으로 발사되었다. L2 지점까지 도달하는 데에는 약 한 달 정도가 걸리고, 최초 임무 수행은 발사 6개월 후부터 시작될 예정이다.

허블 우주망원경은 우리 눈에 보이는 가시광선을 주로 관측했는데, 제임스 웹 우주망원경은 가시광선의 파장이 긴 부분과 주로 적외선(파장 0.6~28 마이크로미터)을 관측할 예정이다. 이 파장은 지상이나 저궤도에서는 관측하기 힘들다. 지구와 망원경 자체에서도 적외선이 방출되기 때문이다. 망원경 자체에서 방출되는 적외선을 없애기 위해서는 아주 낮은 온도로 냉각해야 한다. 지금까지 발사된 적외선 우주망원경들의 수명이 수개월에서 수년 정도로 짧았던 이유는 냉각제의 소진 때문이었다. 제임스 웹 우주망원경은 지구에서 멀리 떨어진 곳으로 가고 큰 태양 방패로 태양 빛을 막기 때문에 최소 5년 이상의 수명을 기대하고 있다.
네 가지 핵심 목표‥최초의 별과 은하, 외계행성과 생명의 기원 탐색
제임스 웹 우주망원경은 크게 4개의 핵심 목표를 가지고 있다. 최초의 별과 은하 관측, 은하의 형성과 진화 연구, 별과 행성계의 형성 연구, 행성계와 생명의 기원 연구이다. 모두 가시광선보다는 적외선이 더 효과적인 연구 주제이다.

최초의 별과 은하는 아주 멀리 있기 때문에 우주 팽창에 의한 적색이동으로 대부분의 빛이 적외선 영역으로 이동해있다. 아주 멀리 있는 은하부터 가까이 있는 은하까지 많은 은하를 관측하면 은하의 형성과 진화 과정을 연구할 수 있다. 그리고 별이 생성된 후 남은 원반과 행성은 온도가 낮아서 적외선을 주로 방출하기 때문에 행성에 대한 연구는 적외선을 이용하는 것이 효과적이다. 적외선은 가시광선을 가리는 먼지와 기체를 통과하여 천체를 관측할 수 있다는 장점도 있다.

이 정도로 높은 성능의 적외선 우주망원경은 처음이기 때문에 천문학자들은 4개의 핵심 목표 이외에도 이전에 관측하지 못했던 새로운 결과들을 많이 얻을 수 있을 것이라고 기대하고 있다. 그리고 천문학의 역사에서는 새로운 망원경으로 전혀 예상하지 못했던 새로운 발견을 이룬 경우가 아주 많다. 제임스 웹 우주망원경은 허블 우주망원경 못지않게 과학 역사에 길이 남을 이름이 되지 않을까 기대한다.

제임스 웹(James Edwin Webb)은 1961년부터 1968년까지 NASA의 국장을 역임한 사람으로, 아폴로 프로그램을 성공적으로 진행시키고, 특히 NASA의 주요 임무가 달 탐사만이 아니라 과학 연구가 되게 하는데 중요한 역할을 했다는 평가를 받고 있다. NASA 국장 재임 전 미국 정부에 있던 1950년 (Under Secretary of State, 당시 Secretary of State는 딘 애치슨) 미국 정부에서 91명을 동성애자라는 이유로 해고한 사건에 책임이 있다는 주장이 나오면서 우주망원경의 이름을 바꾸어야 하는 것이 아니냐는 논란이 있었다. 그런데 제임스 웹의 재임 시절 NASA는 인종 통합에 앞서나가는 기관으로 여겨졌다는 평가도 있다. NASA는 자체 조사 결과 망원경의 이름을 바꾸지 않는 것으로 결정했다. ※ 영화 '히든 피겨스'에 잠시 제임스 웹이 등장한다. 영화 첫 부분 케네디 대통령의 전화를 받는 NASA 국장이 제임스 웹이다.

이강환 (천문학자·전 서대문자연사박물관장)

(이강환)

기사 원문 - https://imnews.imbc.com/newszoomin/newsinsight/6327087_29123.html

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25년을 기다린 11조 원 우주망원경 발사 의미..천문학 역사 새로 쓴다

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준비기간 25년, 제작비 11조 원 이상‥발사 취소 위기 넘기고 부활 허블 우주망원경의 뒤를 이을 제임스 웹 우주망원경이 우리 시간으로 2021년 12월 25일 밤 발사될 예정이다. 최초의 계획은 1996년에 시작되어 2007년 발사가 목표였으니, 시작한 지 25년 만에 원래 목표보다 14년 늦게 발사가 되는 것이다. 2011년에는 심각한 예산 초과로 계획

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220127_에듀테크(메타버스) 활용 수업의 실제 @광주교육연수원

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업)메타버스 활용수업 실제사례

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업)메타버스 활용수업 실제사례

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MIT 테크놀로지 리뷰에서 올해의 10대 미래 기술을 선정하기 시작한 지 20년이 되었다. 최초의 10대 미래 기술로 선정됐던 2001년의 신기술들이 어떤 운명을 맞이했는지 알아보며 기술 발전에 대해 생각해보는 시간을 갖고자 한다.

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211223_VR, 메타버스 활용 수업의 실제 @광주교육연구정보원

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Vr.  메타버스 수업의 실체

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Vr.  메타버스 수업의 실체

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Cyclotron -  Ring accelerator - Canterbury Physics Cluster

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Cyclotron -  Ring accelerator - Canterbury Physics Cluster

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"플라스틱 다 먹어치우겠다"..쓰레기산을 먹이로, 대자연 진화

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플라스틱을 먹는 미생물

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플라스틱을 먹는 미생물

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해저 1만1000m부터 해발 8850m까지. 사람의 손이 닿는 곳이라면 어디서든 찾아볼 수 있는 게 플라스틱이다. 2021년 한 해도 지구에는 수억t의 플라스틱이 방출됐다. 플라스틱은 완전 분해까지 수백 년이 필요하기 때문에 수거해 재활용하지 않는 이상 쓰레기로 쌓인다. 최근에는 코로나19 방역용 마스크 등 각종 방역용품 급증으로 플라스틱의 역습이 더욱 거세졌다.

자연도 인류가 자초한 최악의 상황에 병들어 가긴 마찬가지다. 다만 플라스틱에 굴복하기보다 한발 앞서 생존 방식을 찾았다. 지천으로 널린 플라스틱을 다 먹어치우자는 '담대한 계획'이다.

지난 14일(현지시간) 영국 가디언에 따르면 스웨덴 샬머스 공과대학 생명과학부 연구팀은 자연 속 미생물이 플라스틱을 먹이로 삼아 살아가는 방향으로 진화하고 있다는 연구 결과를 국제학술지 '미생물 생태학'(Microbial Ecology) 저널에 발표했다.

이에 따르면 연구진은 전 세계 바다와 육지 236곳에서 채취한 DNA 샘플을 분석한 결과 유기체의 25%가 플라스틱을 분해할 수 있는 효소를 가진 것으로 확인됐다고 밝혔다. 기존에도 자연에 플라스틱을 분해하는 미생물 효소가 있다는 건 알려져 있었다. 하지만 이번엔 수만 개가 처음 발견됐고, 이는 미생물의 플라스틱 분해 잠재력을 확인한 최초의 대규모 연구라고 가디언은 전했다.

연구진은 DNA 샘플에서 걸러낸 2억여 개의 유전자에서 이미 알려진 효소 95가지를 제외시켰다. 이후 플라스틱을 분해하지 못하는 효소와 대조해 새 효소를 추출했다. 그 결과 플라스틱을 분해하는 10가지 유형의 미생물 효소 3만 가지가 발견됐다.

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오염 심할수록 효소도 덩달아 진화

주목할 점은 발견한 효소의 수와 유형이 DNA 샘플 채취 지역의 플라스틱 오염 수준 및 유형과 일치한다는 것이었다.

해양에서는 67곳에서 약 1만2000개의 플라스틱 분해 가능 효소가 발견됐는데, 바다의 수심에 따라 효소의 특성이 달랐다. 수심을 3단계로 나누어 분석한 결과 플라스틱 오염도가 심각한 얕은 곳에는 그만큼 효소 수도 많았다. 오염도에 비례해 효소도 증식했다는 얘기다. 또 깊은 곳에서 발견된 효소가 더 강한 플라스틱 분해력을 보였다.

육지에서는 169곳에서 약 1만8000개가 발견됐다. 토양에는 바다에 비해 화학 물질인 프탈레이트가 포함된 플라스틱이 더 많은 것으로 알려져 있는데, 실제로 토양 샘플에서 이 물질을 공격하는 효소가 더 많은 것으로 확인됐다. 또 새롭게 발견된 효소의 약 60%는 기존의 효소와는 다른 방식으로 플라스틱을 분해하고 있는 것으로 나타났다.

연구를 이끈 알렉세이 젤레즈니악 교수는 "이렇게 다양한 장소에 다양한 미생물 효소가 많이 분포해 있으리라고는 상상도 못 했다"며 "지난 70년 동안 플라스틱 생산량이 연간 200만t에서 3억8000만t으로 증가하자 미생물도 플라스틱을 먹는 쪽으로 진화한 것으로 보인다"고 밝혔다. 그러면서 "지구촌 플라스틱 오염과 미생물 군집의 플라스틱 분해 가능성 간에 강한 상관관계가 있다는 것을 뒷받침할 증거가 발견됐다"고 자평했다.

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플라스틱 산 없앨 해결사 기대감

플라스틱을 먹어서 분해하는 미생물은 2016년 일본의 한 쓰레기장의 플라스틱병에서 처음으로 존재를 드러냈다. 당시 이 미생물은 수년이 걸려야 썩는 페트병을 6주 만에 완전히 분해했다.

2년 뒤에는 미생물에서 플라스틱 먹는 효소 '페타제'(PETase)가 발견됐다. 페타제는 플라스틱 표면을 공격해 분해 속도를 최대 20% 높였다. 이후 또 다른 효소 '메타제'(MHETase)가 발견됐고, 2020년에는 이 두 효소를 결합한 '수퍼 효소' (super-enzyme)가 탄생했다. 수퍼 효소는 플라스틱 분해 속도를 6배 높였고, 효소 활성력도 3배 이상 높았다. 여기에 이번에 수만 개의 효소가 추가로 발견되며 플라스틱을 '먹는' 효소 연구에 속도가 붙을 것이라는 기대가 높아졌다.

다만 이 효소들의 분해 능력을 향상할 방법과 플라스틱 재활용 산업에 활용할 방법을 찾는 건 또 다른 과제다. 젤레즈니악 교수는 "새롭게 발견한 효소를 대상으로 플라스틱 종류에 따른 분해 특성, 분해 속도 등에 대한 추가 시험에 나선다"며 "이를 통해 특정 화합물에만 반응해 표적 분해하는 미생물 군집을 만들 수 있을 것"이라고 기대했다.

이민정 기자 lee.minjung2@joongang.co.kr

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"플라스틱 다 먹어치우겠다"..쓰레기산을 먹이로, 대자연 진화

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해저 1만1000m부터 해발 8850m까지. 사람의 손이 닿는 곳이라면 어디서든 찾아볼 수 있는 게 플라스틱이다. 2021년 한 해도 지구에는 수억t의 플라스틱이 방출됐다. 플라스틱은 완전 분해까지 수백 년이 필요하기 때문에 수거해 재활용하지 않는 이상 쓰레기로 쌓인다. 최근에는 코로나19 방역용 마스크 등 각종 방역용품 급증으로 플라스틱의 역습이 더욱 거

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Geometric Optics and Image Formation

Learning Objectives

By the end of this section, you will be able to:

Understand the basic physics of how images are formed by the human eye

Recognize several conditions of impaired vision as well as the optics principles for treating these conditions

The human eye is perhaps the most interesting and important of all optical instruments. Our eyes perform a vast number of functions: They allow us to sense direction, movement, colors, and distance. In this section, we explore the geometric optics of the eye.

Physics of the Eye

The eye is remarkable in how it forms images and in the richness of detail and color it can detect. However, our eyes often need some correction to reach what is called "normal" vision. Actually, normal vision should be called "ideal" vision because nearly one-half of the human population requires some sort of eyesight correction, so requiring glasses is by no means "abnormal." Image formation by our eyes and common vision correction can be analyzed with the optics discussed earlier in this chapter.

(Figure) shows the basic anatomy of the eye. The cornea and lens form a system that, to a good approximation, acts as a single thin lens. For clear vision, a real image must be projected onto the light-sensitive retina, which lies a fixed distance from the lens. The flexible lens of the eye allows it to adjust the radius of curvature of the lens to produce an image on the retina for objects at different distances. The center of the image falls on the fovea, which has the greatest density of light receptors and the greatest acuity (sharpness) in the visual field. The variable opening (i.e., the pupil) of the eye, along with chemical adaptation, allows the eye to detect light intensities from the lowest observable to times greater (without damage). This is an incredible range of detection. Processing of visual nerve impulses begins with interconnections in the retina and continues in the brain. The optic nerve conveys the signals received by the eye to the brain.

The indices of refraction in the eye are crucial to its ability to form images. (Figure) lists the indices of refraction relevant to the eye. The biggest change in the index of refraction, which is where the light rays are most bent, occurs at the air-cornea interface rather than at the aqueous humor-lens interface. The ray diagram in (Figure) shows image formation by the cornea and lens of the eye. The cornea, which is itself a converging lens with a focal length of approximately 2.3 cm, provides most of the focusing power of the eye. The lens, which is a converging lens with a focal length of about 6.4 cm, provides the finer focus needed to produce a clear image on the retina. The cornea and lens can be treated as a single thin lens, even though the light rays pass through several layers of material (such as cornea, aqueous humor, several layers in the lens, and vitreous humor), changing direction at each interface. The image formed is much like the one produced by a single convex lens (i.e., a real, inverted image). Although images formed in the eye are inverted, the brain inverts them once more to make them seem upright.

Material

Index of Refraction

Water

1.33

Air

1.0

Cornea

1.38

Aqueous humor

1.34

Lens

1.41*

Vitreous humor

1.34

As noted, the image must fall precisely on the retina to produce clear vision-that is, the image distance must equal the lens-to-retina distance. Because the lens-to-retina distance does not change, the image distance must be the same for objects at all distances. The ciliary muscles adjust the shape of the eye lens for focusing on nearby or far objects. By changing the shape of the eye lens, the eye changes the focal length of the lens. This mechanism of the eye is called accommodation.

The nearest point an object can be placed so that the eye can form a clear image on the retina is called the near point of the eye. Similarly, the far point is the farthest distance at which an object is clearly visible. A person with normal vision can see objects clearly at distances ranging from 25 cm to essentially infinity. The near point increases with age, becoming several meters for some older people. In this text, we consider the near point to be 25 cm.

We can use the thin-lens equations to quantitatively examine image formation by the eye. First, we define the optical power of a lens as

with the focal length f given in meters. The units of optical power are called "diopters" (D). That is, . Optometrists prescribe common eyeglasses and contact lenses in units of diopters. With this definition of optical power, we can rewrite the thin-lens equations as

Working with optical power is convenient because, for two or more lenses close together, the effective optical power of the lens system is approximately the sum of the optical power of the individual lenses:

Effective Focal Length of the Eye The cornea and eye lens have focal lengths of 2.3 and 6.4 cm, respectively. Find the net focal length and optical power of the eye.

Strategy The optical powers of the closely spaced lenses add, so .

Solution Writing the equation for power in terms of the focal lengths gives

Hence, the focal length of the eye (cornea and lens together) is

The optical power of the eye is

For clear vision, the image distance must equal the lens-to-retina distance. Normal vision is possible for objects at distances to infinity. The following example shows how to calculate the image distance for an object placed at the near point of the eye.

Image of an object placed at the near point The net focal length of a particular human eye is 1.7 cm. An object is placed at the near point of the eye. How far behind the lens is a focused image formed?

Strategy The near point is 25 cm from the eye, so the object distance is . We determine the image distance from the lens equation:

Solution

Therefore, the image is formed 1.8 cm behind the lens.

Significance From the magnification formula, we find . Since , the image is inverted in orientation with respect to the object. From the absolute value of m we see that the image is much smaller than the object; in fact, it is only 7% of the size of the object.

Vision Correction

The need for some type of vision correction is very common. Typical vision defects are easy to understand with geometric optics, and some are simple to correct. (Figure) illustrates two common vision defects. Nearsightedness, or myopia, is the ability to see near objects, whereas distant objects are blurry. The eye overconverges the nearly parallel rays from a distant object, and the rays cross in front of the retina. More divergent rays from a close object are converged on the retina for a clear image. The distance to the farthest object that can be seen clearly is called the far point of the eye (normally the far point is at infinity). Farsightedness, or hyperopia, is the ability to see far objects clearly, whereas near objects are blurry. A farsighted eye does not sufficiently converge the rays from a near object to make the rays meet on the retina.

Since the nearsighted eye overconverges light rays, the correction for nearsightedness consists of placing a diverging eyeglass lens in front of the eye, as shown in (Figure). This reduces the optical power of an eye that is too powerful (recall that the focal length of a diverging lens is negative, so its optical power is negative). Another way to understand this correction is that a diverging lens will cause the incoming rays to diverge more to compensate for the excessive convergence caused by the lens system of the eye. The image produced by the diverging eyeglass lens serves as the (optical) object for the eye, and because the eye cannot focus on objects beyond its far point, the diverging lens must form an image of distant (physical) objects at a point that is closer than the far point.

Correcting farsightedness consists simply of using the opposite type of lens as for nearsightedness (i.e., a converging lens), as shown in (Figure).

Such a lens will produce an image of physical objects that are closer than the near point at a distance that is between the near point and the far point, so that the person can see the image clearly. To determine the optical power needed for correction, you must therefore know the person's near point, as explained in (Figure).

Correcting Farsightedness What optical power of eyeglass lens is needed to allow a farsighted person, whose near point is 1.00 m, to see an object clearly that is 25.0 cm from the eye? Assume the corrective lens is fixed 1.5 cm from the eye.

Strategy When an object is 25.0 cm from the person's eyes, the eyeglass lens must produce an image 1.00 m away (the near point), so that the person can see it clearly. An image 1.00 m from the eye will be from the eyeglass lens because the eyeglass lens is 1.5 cm from the eye. Therefore, , where the minus sign indicates that the image is on the same side of the lens as the object. The object is from the eyeglass lens, so .

Solution Since and are known, we can find the optical power of the eyeglass lens by using (Figure):

Significance The positive optical power indicates a converging (convex) lens, as expected. If you examine eyeglasses of farsighted people, you will find the lenses to be thickest in the center. In addition, prescription eyeglasses for farsighted people have a prescribed optical power that is positive.

Summary

Image formation by the eye is adequately described by the thin-lens equation.

The eye produces a real image on the retina by adjusting its focal length in a process called accommodation.

Nearsightedness, or myopia, is the inability to see far objects and is corrected with a diverging lens to reduce the optical power of the eye.

Farsightedness, or hyperopia, is the inability to see near objects and is corrected with a converging lens to increase the optical power of the eye.

In myopia and hyperopia, the corrective lenses produce images at distances that fall between the person's near and far points so that images can be seen clearly.

Conceptual Questions

If the lens of a person's eye is removed because of cataracts (as has been done since ancient times), why would you expect an eyeglass lens of about 16 D to be prescribed?

When laser light is shone into a relaxed normal-vision eye to repair a tear by spot-welding the retina to the back of the eye, the rays entering the eye must be parallel. Why?

A relaxed, normal-vision eye will focus parallel rays of light onto the retina.

Why is your vision so blurry when you open your eyes while swimming under water? How does a face mask enable clear vision?

It has become common to replace the cataract-clouded lens of the eye with an internal lens. This intraocular lens can be chosen so that the person has perfect distant vision. Will the person be able to read without glasses? If the person was nearsighted, is the power of the intraocular lens greater or less than the removed lens?

A person with an internal lens will need glasses to read because their muscles cannot distort the lens as they do with biological lenses, so they cannot focus on near objects. To correct nearsightedness, the power of the intraocular lens must be less than that of the removed lens.

If the cornea is to be reshaped (this can be done surgically or with contact lenses) to correct myopia, should its curvature be made greater or smaller? Explain.

Problems
Unless otherwise stated, the lens-to-retina distance is 2.00 cm.

Calculate the power of the eye when viewing an object 3.00 m away.

Suppose a certain person's visual acuity is such that he can see objects clearly that form an image high on his retina. What is the maximum distance at which he can read the 75.0-cm-high letters on the side of an airplane?

People who do very detailed work close up, such as jewelers, often can see objects clearly at much closer distance than the normal 25 cm. (a) What is the power of the eyes of a woman who can see an object clearly at a distance of only 8.00 cm? (b) What is the image size of a 1.00-mm object, such as lettering inside a ring, held at this distance? (c) What would the size of the image be if the object were held at the normal 25.0 cm distance?

What is the far point of a person whose eyes have a relaxed power of 50.5 D?

(a) A laser reshaping the cornea of a myopic patient reduces the power of his eye by 9.00 D, with a uncertainty in the final correction. What is the range of diopters for eyeglass lenses that this person might need after this procedure? (b) Was the person nearsighted or farsighted before the procedure? How do you know?

For normal distant vision, the eye has a power of 50.0 D. What was the previous far point of a patient who had laser vision correction that reduced the power of her eye by 7.00 D, producing normal distant vision?

A student's eyes, while reading the blackboard, have a power of 51.0 D. How far is the board from his eyes?

The normal power for distant vision is 50.0 D. A young woman with normal distant vision has a 10.0% ability to accommodate (that is, increase) the power of her eyes. What is the closest object she can see clearly?

The far point of a myopic administrator is 50.0 cm. (a) What is the relaxed power of his eyes? (b) If he has the normal 8.00% ability to accommodate, what is the closest object he can see clearly?

A very myopic man has a far point of 20.0 cm. What power contact lens (when on the eye) will correct his distant vision?

Repeat the previous problem for eyeglasses held 1.50 cm from the eyes.

A myopic person sees that her contact lens prescription is -4.00 D. What is her far point?

Repeat the previous problem for glasses that are 1.75 cm from the eyes.

Let = far point

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The contact lens prescription for a mildly farsighted person is 0.750 D, and the person has a near point of 29.0 cm. What is the power of the tear layer between the cornea and the lens if the correction is ideal, taking the tear layer into account?

Glossary

accommodation

use of the ciliary muscles to adjust the shape of the eye lens for focusing on near or far objects

far point

furthest point an eye can see in focus

farsightedness (or hyperopia)

visual defect in which near objects appear blurred because their images are focused behind the retina rather than on the retina; a farsighted person can see far objects clearly but near objects appear blurred

near point

closest point an eye can see in focus

nearsightedness (or myopia)

visual defect in which far objects appear blurred because their images are focused in front of the retina rather than on the retina; a nearsighted person can see near objects clearly but far objects appear blurred

optical power

(P) inverse of the focal length of a lens, with the focal length expressed in meters. The optical power P of a lens is expressed in units of diopters D; that is,

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Geometric Optics and Image Formation By the end of this section, you will be able to: Understand the basic physics of how images are formed by the human eye Recognize several conditions of impaired vision as well as the optics principles for treating these conditions The human eye is perhaps the most interesting and important of all optical instruments.

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폭발 피해 내달려‥인도네시아 화산 폭발 13명 숨져 (2021.12.05/뉴스데스크/MBC)

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폭발 피해 내달려‥인도네시아 화산 폭발 13명 숨져 (2021.12.05/뉴스데스크/MBC)

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[실화] 기근에 약탈과 폭력이 난무하는 아프리카. 그곳에서 한 천재 소년이 일으킨 놀라운 기적 (영화리뷰 결말포함)

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아프리카에 적정기술이 필요한 이유

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아프리카에 적정기술이 필요한 이유

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[실화] 기근에 약탈과 폭력이 난무하는 아프리카. 그곳에서 한 천재 소년이 일으킨 놀라운 기적 (영화리뷰 결말포함)

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요소수 만드는 암모니아, 알고 보니 탄소 중립 위한 친환경 에너지원! [우리가 몰랐던 과학 이야기] (218)

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요소수 기술은 탄소중립기술

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요소수 기술은 탄소중립기술

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암모니아라 하면 가장 먼저 떠오르는 것은 바로 화장실 냄새입니다. 지독하면서도 코를 찌를 듯한 냄새로, 주로 비료에 사용되는 걸로 알려져 있습니다.

최근 요소수 품귀현상에 따라 그 원료인 암모니아에도 관심이 몰리고 있습니다.

소변 자체가 암모니아라고 여기는 이들이 많을 수 있지만, 실은 석탄에서 추출한 화학물질로 비료와 플라스틱, 폭발물, 의약품 등을 제조하는데 쓰이고 있습니다. 또한 온실 가스 없는 친환경 에너지원으로도 주목받고 있습니다. 오늘은 우리가 잘 몰랐던 암모니아에 대해 자세히 알아보겠습니다.

암모니아는 질소(N)와 수소(H)로 이뤄진 화합물로, 분자식은 'NH3'입니다. 실온에서는 무색의 기체로 존재하며, 자극적인 냄새가 납니다. 식물이 자라는 데 꼭 필요한 요소 중 하나가 바로 질소인데, 이 때문에 암모니아는 합성비료를 만드는 주요 원료가 됩니다.

암모니아는 끓는 점이 낮아 쉽게 액화되는 성질을 지니고 있는데, 기화되면서 흡수하는 열이 많아 냉각제로 이용되기도 하며, 다양한 화학제품의 생산에 원료로 활용되고 있습니다. 또한 암모니아에서 질소만 떼내면 수소를 만들어 낼 수 있어 새로운 에너지 자원으로 부각되고 있습니다.

최근 암모니아는 수소와 함께 차세대 에너지원으로 떠오르고 있습니다.

암모니아는 연소 시 수소와 질소만 내놓기 때문에 지구 온난화를 일으키는 이산화탄소를 배출하지 않습니다. 수소에 비해 제조와 저장, 수송과정이 단순하고 비용도 저렴해 경제성이 우수합니다. 또한 가솔린에 비해 폭발 가능성이 작아 안전한 에너지로도 평가받고 있습니다.

영국 과학기술시설위원회(STFC) 연구진은 항공유 대신 암모니아를 연료로 사용하는 제트엔진을 개발하고 있으며, 한국에너지기술연구원은 암모니아 70%와 가솔린 30%를 혼합한 연료로 자동차를 타고 시속 60~70km로 주행하는 시험 주행까지 마쳤다고 합니다.

언젠가 암모니아로 항공, 선박, 그리고 자동차까지 운행할 수 있는 날이 올 것 같네요.

암모니아는 수소를 저장하고 이동시키는 운반체로서, 수소경제로 전환되고 있는 시점에서 중요한 물질로 주목받고 있습니다.

수소는 운반과 저장이 까다로운 탓에 고압기술로 압축하거나 저온 상태에서 액체로 저장에 수송해야 합니다. 이와 비교해 암모니아는 액화수소보다 1.5배 많은 용량의 수소를 저장할 수 있습니다.

수소는 연소 시 이산화탄소를 배출하지 않지만, 수소를 생산하는 방식 중 화석연료를 쓰는 개질 방식을 대부분 활용하고 있어 완전하게 친환경적이라 할 수는 없습니다.

따라서 생산과정에서 탄소를 전혀 배출하지 않는 '그린 수소'가 각광받고 있는데요. 최근 암모니아에서 고순도 수소를 뽑아내는 그린 수소 기술의 개발에 성공했다는 반가운 소식이 있습니다. 에너지기술연구원은 지난 8월 암모니아 분해 촉매 반응기를 이용해 시간당 약 1.8㎏의 고순도 수소를 생산할 수 있다고 밝혔습니다.

탄소 배출을 줄이기 위해서는 앞으로 암모니아의 역할이 더욱 중요하다는 사실을 알 수 있겠죠. '그린 암모니아'는 이산화탄소 배출 없이 재생 에너지로 생산한 그린 수소로 만든 암모니아를 의미합니다.

한화솔루션은 지난 7월 그린 암모니아 기술의 개발을 위해 '탄소 중립을 위한 그린 암모니아 협의체' 협약식에 참석하고, 생산부터 운송, 추출, 활용 등 기관 및 기업 간 유기적인 협력 체계를 구축하는 데 앞서 나갈 예정입니다.

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요소수 만드는 암모니아, 알고 보니 탄소 중립 위한 친환경 에너지원! [우리가 몰랐던 과학 이야기] (218)

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유튜브에 KBS 붉은지구 4부작이 모두 공개되었습니다.
안 보신 분들 보세요^^

1부. 엔드게임 1.5도   https://youtu.be/0a7y1DEuASM

2부. 침묵의 바다   https://youtu.be/Z9F_o51B6Rs

3부. 구상나무의 경고  https://youtu.be/I5eX3Bh6uc4

4부. 기후혁명  https://youtu.be/XYEjbD3rf78

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AR Experiments - Experiments with Google

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Since 2009, coders have created thousands of amazing experiments using Chrome, Android, AI, WebVR, AR and more. We’re showcasing projects here, along with helpful tools and resources, to inspire others to create new experiments.

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tvN 신기한 과학나라

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tvN 신기한 과학나라

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tvN #신기한과학나라 #예능정주행

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미래를 바꿀 꿈의 신소재, 그래핀 - 홍병희 화학자 [#브라보K사이언티스트] / YTN 사이언스

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원소와 원자의 개념 구분

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원소와 원자의 개념 구분

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임시 블로그 : 네이버 블로그

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자동으로 물을 퍼올리는 마법의 빨대?_데일리쿠키 EP14 #Shorts

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360도 완벽한 입체 홀로그램에 도전

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360도 완벽한 입체 홀로그램에 도전

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완벽한 입체 영상을 꿈꾸다, 홀로그램 시스템 개발 성공! [브라보 K-사이언티스트] / YTN 사이언스

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코딩은 메이크MAKE: 스마트폰 메이커 코딩 솔루션 : 네이버 블로그

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LG SCIENCELAND 과학교육 청소년 포털 서비스인 LG사이언스랜드는 현재 종료 되었지만, 일부 콘텐츠는 네이버 포스트, 유튜브에서 이용가능합니다. (서비스 기간 : 2003년 7월 1일 ~ 2022년 4월 20일)

LG사이언스랜드는
청소년 맞춤형 과학 에듀테인먼트를 제공하였습니다.

과학적 사고와 창의력을
키워나가면서 과학을 즐기는
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LG사이언스랜드는 청소년 스스로가 과학에 재미와 흥미를 느낄 수 있는 콘텐츠를 제공하였습니다. 과학송과 실험 영상, 과학이야기, 과학만화 등 과학적 원리와 응용이 담긴 에듀테인먼트 콘텐츠를 즐기면서 청소년은 단편적인 과학 지식이 아닌 과학적으로 사고하는 방법을 배우고 창의력을 키워주었습니다.

흩어져 있는 인터넷 과학정보를
한번에 찾아볼 수 있는 입체적
과학정보 서비스

인터넷 상에 흩어져 있는 과학 정보들을 한 곳에서 편리하게 검색하고 연관된 주제의 자료가 서로 묶여 있어 효율적이면서 입체적으로 과학정보를 습득할 수 있었습니다. 또한 청소년뿐만 아니라 선생님들과 학부모님들이 지도하시기 쉽게 학과 과정과 연관된 교과과정 연계 정보도 함께 제공하고 선생님들만의 공간도 별도로 운영하였습니다.

STEAM 접근방법으로 사고력과
문제해결 능력을 키워나가는 곳

무조건적인 이해와 암기를 벗어나, 하나의 아이디어를 실제로 만들어 보는 과정에서 융합적 사고방식과 창의력이 길러집니다.
직접 하나의 프로젝트, UCC를 기획하고 만드는 과정을 겪으면서 의견을 나누거나 아이디어를 공유함으로써 더 멋진 결과물을 만드는 경험을 LG사이언스랜드에서 체험 가능하였습니다.

핵심서비스 LG사이언스랜드의 컨텐츠들은 학생, 학부모, 교사, 일반 이용자들 모두가 유용하게 이용할 수 있는 서비스로 구성되어 있습니다.

과학송

학년별 과학 교과서의 교육과정 내용을 외우기 쉬운 노래로 부르는 동영상입니다.
LG사이언스랜드에서 직접 애니메이션을 입힌 재미있는 동영상 노래를 제공할 뿐만 아니라 이용자들도 직접 UCC로 만들어 함께 공유할 수 있습니다.

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영메이커

영메이커는 메이커문화를 기반으로, 이용자들이 직접 무엇인가를 만들면서 그 속에 숨어 있는 STEAM 주제에 대한 이해와 디자인적 사고방식을 갖춰 나가도록 도와주는 서비스입니다.
전문가의 영상을 보면서 배우고, 내 작품도 공유해보세요.

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LG사이언스랜드는청소년 맞춤형 과학 에듀테인먼트를 제공하였습니다. 과학적 사고와 창의력을키워나가면서 과학을 즐기는배움의 공간 LG사이언스랜드는 청소년 스스로가 과학에 재미와 흥미를 느낄 수 있는 콘텐츠를 제공하였습니다. 과학송과 실험 영상, 과학이야기, 과학만화 등 과학적 원리와 응용이 담긴 에듀테인먼트 콘텐츠를 즐기면서 청소년은 단편적인 과학 지식이 아닌 과학적으로 사고하는 방법을 배우고 창의력을 키워주었습니다.

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과학기술정보통신부

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실험영상52쪽 키움활동

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화학결합에 따른 용액의 전도성

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화학결합에 따른 용액의 전도성

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[고1 통합과학] 14강.전기전도성 실험(이온결합, 공유결합 고체와 수용액)

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탁! 탁! 신재생에너지 압전소자 만들기

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헤르츠의전자기파 실험(대체)

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헤르츠의전자기파 실험(대체)

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전자기파 검출기 참키트 전자파 송수신기 참키트 참사이언스

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구리의 재발견

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[뉴스데스크] ◀ 앵커 ▶

전기 자동차에 사용되는, 없어서는 안 될 중요한 금속이 바로 '구리'죠.

가솔린 차 보다 4배 많은, 한 대당 약 80kg 이상이 들어간다고 하는데요.

값싼 금속 으로만 취급 받던 구리가 최근 귀한 몸이 되고 있습니다.

우리나라는 구리 광석이 나지 않지만, 생산량 세계 2위의 제련소를 가지고 있는데요.

유충환 기자가 구리 제련의 뜨거운 현장을 다녀왔습니다.

◀ 리포트 ▶

지구 반대편 칠레에서 도착한 동광석 1만 톤.

구리 원석입니다.

컨베이어 벨트로 옮겨진 시커먼 광석은 1천 2백 도의 용광로에 녹여집니다.

여기가 구리 제련소인데요. 저쪽 용광로에서 녹인 구리물이 흘러나오고 있어요. 상당히 멀리 떨어져 있는데도, 열기가 여기까지 전해지고 있습니다.

주조틀에서 식혀진 순도 99.5% 거대한 구리판이 모습을 드러냅니다.

이렇게 만든 약 7만 개의 구리 판들이 축구장 2개 크기의 옆 공장으로 옮겨져 황산 속에 담깁니다.

400kg 짜리 구리 판은 그 속에서 서서히 녹아 없어지고 함께 담긴 스테인리스 판에 구리 이온이 달라붙습니다.

전기 분해로 99.99%의 '고순도 전기동'이 탄생했습니다.

[김민교/전련팀 매니저] "이게 20일 동안 전기 분해가 되면서 여기 있는 구리가 이쪽으로 붙게 되는 거고요"

순도 100%에 근접한 구리는 항공 우주, 전자기기, 자동차 등 첨단 산업의 '살과 피'입니다.

전 세계에서 2번째로 많은 전기동이 이곳에서 생산되고 있습니다.

구리는 최근 1톤 당 가격이 1만 달러에 육박하며 철의 10배에 달하고 있습니다.

1년 새 2배가 오른 겁니다.

구리는 세계 경제를 진단한다고 해서 '구리박사(Dr.Copper)'로 불립니다.

구리 전기 분해 뒤 남은 시커먼 찌꺼기.

녹인 뒤 다시 전기 분해를 거치자 금과 은, 백금 등 귀금속으로 정제돼 나왔습니다.

이곳에서 우리나라 금 80%가 생산되고 있습니다.

순도 99.99% 12.5kg 짜리 이 금괴는 8억 5천만 원에 달하지만 없어서 못 팝니다.

[김병렬/귀금속 팀 매니저] "골드 바 10g 100g 이걸 '민티드 바'라고 부르거든요. 작은 거. 금 가격이 올라서 투자 자산으로 개인들이 많이 인식을 하다 보니 찾는 사람들이 많이 늘어나고 있죠"

구리 원석 중에는 최근 금보다 비싼 '팔라듐'이라는 금속 또한 녹아있습니다.

영화 아이언맨에서도 등장하는 '팔라듐'은 자동차 배기가스를 정화하는 역할을 합니다.

1g이 나무 28그루의 효과가 있는데 금보다 50%가 비쌉니다.

동광석은 100% 수입하지만 구리는 물론 가치있는 금속까지 뽑아내 되팔고 있습니다.

세계 경기 회복에 대한 기대감에 4차 산업의 핵심으로 부상하면서 '구리'는 금속계의 '소금'으로 주목받고 있습니다.

MBC뉴스 유충환입니다.

(영상취재: 이지호/영상편집: 심지은/그래픽: 최유리)
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유충환 기자 (violet1997@mbc.co.kr)

기사 원문 - https://imnews.imbc.com/replay/2021/nwdesk/article/6267147_34936.html

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'십 원'짜리 취급받다 귀금속 대접.."첨단 산업 '살과 피'"

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뉴스데스크] ◀ 앵커 ▶ 전기 자동차에 사용되는, 없어서는 안 될 중요한 금속이 바로 '구리'죠. 가솔린 차 보다 4배 많은, 한 대당 약 80kg 이상이 들어간다고 하는데요. 값싼 금속 으로만 취급 받던 구리가 최근 귀한 몸이 되고 있습니다. 우리나라는 구리 광석이 나지 않지만, 생산량 세계 2위의 제련소를 가지고 있는데요.

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화면이 고무줄처럼 늘었다가 줄어드는 '스트레처블(Stretchable) 디스플레이' 기술을 삼성전자가 개발했다. 사람의 피부에 붙여 몸의 움직임에 따라 늘었다 줄어드는 웨어러블 기기 등으로 활용할 수 있을 것으로 보인다.

삼성전자 종합기술원은 '스트레처블 센서와 OLED(유기발광다이오드) 디스플레이 개발 연구' 결과를 지난 4일(미국 현지시간) 세계적인 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 발표했다고 6일 밝혔다.

이 연구는 길이가 변해도 기기의 성능이 유지되는 디스플레이에 관한 것이다. 최근 스마트폰이나 TV 등에 활용되는 벤더블(구부릴 수 있는)이나 폴더블(접을 수 있는), 롤러블(둘둘 말 수 있는) 디스플레이를 넘어 디스플레이 전체가 자유롭게 변형되는 소재에 대한 연구 결과다.

연구진은 탄성력과 복원력이 우수한 고분자 화합물 '엘라스토머'의 조성과 구조를 바꾼 뒤 업계 최초로 기존 반도체 공정을 통해 스트레처블 OLED 디스플레이에 적용했다. 이 디스플레이를 광혈류 측정 센서와 하나의 기기로 통합해 만든 '스트레처블 전자 피부'는 디스플레이와 센서의 길이를 30%까지 늘려도 성능 저하 없이 정상 동작하는 것으로 확인됐다고 삼성전자는 밝혔다.

광혈류 측정이란 혈관에 LED(발광다이오드) 등의 빛을 투사해 혈액이 통과할 때 혈관의 팽창과 수축에 따라 빛의 반사율이 달라지는 원리로 맥파를 측정하는 방법이다. 연구진은 손목 안쪽에 '스트레처블 전자 피부'를 부착해 요골동맥(앞 팔의 바깥쪽을 통하는 동맥으로 보통 맥을 짚는 동맥)을 통해 심박 신호를 측정했다.

연구진에 따르면 1000회 반복해 길이를 늘려도 디스플레이와 센서가 안정적으로 구동했다. 특히 광혈류 센서는 손목이 움직일 때를 기준으로 고정형 실리콘 센서보다 2.4배 높은 심박 신호를 추출하는 결과를 얻었다.실제 피부와 일체감이 우수하기 때문에 수면, 운동 등 일상에서 제약 없이 장시간 생체 정보를 측정할 수 있는 것이 장점이다. 특정 질환을 지닌 환자뿐 아니라 일반인과 영유아를 위한 웨어러블 헬스케어 제품으로 응용 가능성이 크다는 평가다.

전문가들은 기존 스트레처블 소재가 아니라 엘라스토머의 내화학성과 내열성을 확보해 향후 고해상 대화면 스트레처블 상용화 가능성도 높다고 평가한다.

정종원 종합기술원 전문연구원은 "전자 피부 해상도와 탄력성, 측정 정확도 등을 양산 수준으로 올려 스트레처블 기기의 상용화에 더 다가가는 것이 목표"라며 "앞으로 전자 피부 심박 센서뿐 아니라 산소 포화도, 근전도, 혈압 등 다양한 생체 신호를 모니터링할 수 있는 스트레처블 센서와 고해상도 프리폼 디스플레이로 확장할 것"이라고 말했다.

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피부에 붙이면 늘어나는 OLED..세계가 놀란 SF급 삼성 신기술

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화면이 고무줄처럼 늘었다가 줄어드는 '스트레처블(Stretchable) 디스플레이' 기술을 삼성전자가 개발했다. 사람의 피부에 붙여 몸의 움직임에 따라 늘었다 줄어드는 웨어러블 기기 등으로 활용할 수 있을 것으로 보인다. 삼성전자 종합기술원은 '스트레처블 센서와 OLED(유기발광다이오드) 디스플레이 개발 연구' 결과를 지난 4일(미국 현지시간) 세계적인 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 발표했다고 6일 밝혔다. 이 연구는 길이가 변해도 기기의 성능이 유지되는 디스플레이에 관한 것이다.

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벽을 오르내릴 수 있는 발바닥 개발

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벽을 오르내릴 수 있는 발바닥 개발

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동남아시아를 여행하다 보면 벽에 도마뱀이 붙어있는 것을 자주 목격하게 된다. 그러나 자세히 보면 도마뱀이 아니다. '도마뱀붙이'라고 하는 파충류다. 게코! 게코! 하고 운다고 해서 영어로 게코(gecko)란 이름이 붙었다. 이 동물이 주목을 받고 있는 것은 독특한 신체 구조 때문이다. 특히 벽을 자유자재로 오르내릴 수 있는 도마뱀붙이의 발바닥은 과학자들에게 다양한 영감을 불어넣어주고 있다.

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김정식 허명성의 과학사랑

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김정식 허명성의 과학사랑

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생성형 인공지능 이용하여 초간단 영상 만들기(lumalabs.ai) 생성형 인공지능으로 누구나 영상을 만들 수 있다.만드는 방법은 간단하다. 원하는 내용을 글로 적어주면 그 내용을 바탕으로 만들어 주기도 하고,또는 내가 가진 사진을 올리고 추가로 명령어를 넣으면 사진을 가지고 영상을 만들어 준다. 무료에서는 5초 정도 영상을 만들어 준다. 수업과 관련된 영상을 만들어 보는 것도 재미있는 활동이 될 것이다.

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네이버 블로그 | 에펠탑의 연인

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제목이 좀 황당하지만, 사실 당구는 물리학 이론을 실전에 적용해 볼 수 있는 최적의 스포츠입니다. 몇일 ...

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신소재_저온에서 아이오딘의 역할

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신소재_저온에서 아이오딘의 역할

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세계 최초로 규명한 요오드 물질의 생성 메커니즘  / YTN 사이언스

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[실험실] 요오드 용액에 ′비타민C 가루′를 넣고 섞으면? 체인지(change) 12회

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https://youtu.be/CQlwmrqhSas

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https://youtu.be/gXx_GSKANiw

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탄소나노튜브와 그래핀을 합친 고성능 슈퍼패커시터 / YTN 사이언스

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전자기유도 응용 놀이기구

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전자기유도 응용 놀이기구

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작동원리를 생각해 봅시다. 직접 만들어도 보면?

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빛과 함께 춤을 참키트 참사이언스

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맴돌이 전류 실험(구리판)

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맴돌이 전류 실험(구리판)

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자석이 중력을 거스른다고?? 전자기 유도와 맴돌이 전류, 렌츠의 법칙!! [다소과학]

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전자기유도그네 실험장치 활용 안내

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맴돌이 전류로 인해 작동하는 팽이

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3-1 전자기유도와 맴돌이전류

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맴돌이 전류와 전자기유도

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맴돌이 전류와 전자기유도

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구리판,알루미늄판 전자기유도 실험 Electromagnetic Induction with Copper, Aluminium

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화면을 한번 클릭할 때마다 10배씩 확대 또는 축소됩니다.

원자의 구조

물질은 수소나 탄소, 질소, 산소 등의 원자로 구성되어 있는데, 원자의 크기는 약 10⁻¹⁰m입니다. 원자는 원자핵과 원자핵 주위를 회전하는 전자로 구성되어 있는데, 원자핵은 원자 크기의 10⁻⁵배 정도지만 원자 질량의 거의 100%를 차지합니다. 또 원자핵은 (+)전하를 가진 양성자(proton)와 전기적으로 중성인 중성자(newtron)로 되어 있으며, 양성자와 중성자를 총칭해서 핵자라고 부릅니다.
양성자 1개의 질량은 1.6726x10⁻²⁷kg이며 중성자의 질량은 양성자의 1.00138배로 거의 같습니다. 전자의 질량은 양성자의 1/1836.15이며, 전하는 양성자의 전하와 반대이고 전하 크기의 절대값은 같습니다.
즉, 원자 질량의 대부분은 핵자를 이루는 양성자와 중성자의 질량이며, 원자핵 주위를 도는 전자의 질량은 아주 일부만을 차지합니다.

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원자의 크기 - 자바실험실

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화면을 한번 클릭할 때마다 10배씩 확대 또는 축소됩니다. 원자의 구조 물질은 수소나 탄소, 질소, 산소 등의 원자로 구성되어 있는데, 원자의 크기는 약 10-10m입니다. 원자는 원자핵과 원자핵 주위를 회전하는 전자로 구성되어 있는데, 원자핵은 원자 크기의 10-5배 정도지만 원자 질량의 거의 100%를...

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[머니&사이언스]

재생에너지의 대표주자인 '태양광'. 태양광 발전에 쓰이던 실리콘 태양전지보다 싸고 효율 좋은 페로브스카이트 태양전지가 등장했다.

페로브스카이트는 실리콘 태양전지보다 생산 비용이 저렴하고 유연한 소재 덕에 설치 방식도 다양하게 개발할 수 있어 차세대 태양전지로 주목받고 있다.

전세계 페로브스카이트 태양전지 연구는 국내 연구진이 주도하고 있다. 지난 4월 울산과학기술원(UNIST) 김진영 교수 연구팀은 페로브스카이트 소재 원소 조합을 새롭게 구성하는 방식으로 페로브스카이트 태양전지 광전환효율을 세계 최고인 25.6%까지 끌어 올렸다.

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또 세계기록, 韓 차세대 태양전지 '페로브스카이트' 잘나가는 이유

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재생에너지의 대표주자인 '태양광'. 태양광 발전에 쓰이던 실리콘 태양전지보다 싸고 효율 좋은 페로브스카이트 태양전지가 등장했다. 페로브스카이트는 실리콘 태양전지보다 생산 비용이 저렴하고 유연한 소재 덕에 설치 방식도 다양하게 개발할 수 있어 차세대 태양전지로 주목받고 있다. 전세계 페로브스카이트 태양전지 연구는 국내 연구진이 주도하고 있다. 지난 4월 울

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소금을 1000도까지 끓이면 타지 않고 용암이 된다! 완전 신기함! - 허팝

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We've all played with magnets before watching them attract or repel via magnetic force. In this video, I make the bold claim that magnetic force doesn't actually exist. It's an illusion. ________________________________ VIDEO ANNOTATIONS Noether's Theorem Explained: https://youtu.be/ahf0zCaqrwM Relativity & Gravity Series: https://youtu.be/a205YJsbBSQ Fit a 6 ft Pole in a 5 ft Shed w/ Science!

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주행중 타이어 내부 발생 열

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주행중 타이어 내부 발생 열

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타이어에 공기 대신 물 넣고 달리면 어떻게 될까?

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https://youtu.be/6edMtHQVJhU

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화성 하늘을 날다! '인제뉴어티' 동력비행 성공...NASA 인터뷰(팀 캔험)/공수처 1호 사건 채택에 대한 국민 여론은?(이강윤)│김어준의 뉴스공장

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미래 제조 혁명을 이끌 3D 프린팅 기술! [#브라보K사이언티스트] / YTN 사이언스

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초전도체

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초전도체란 무엇일까? [핫클립] / YTN 사이언스

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올레드(OLED)와 LCD(LED), QLED, 뭐가 다를까? LG 8K TV가 주목 받는 이유!

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잘라도 다시 붙는 '고강도 울버린' 소재 개발 / YTN

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눈에 보이지 않는 무한한 가능성의 세계, 나노 | 다큐쿠키

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망가진 물건이 스스로 치유된다면? '자가치유' 소재 - 정용채 연구센터장 [#브라보K사이언티스트] / YTN 사이언스

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‘전기차 배터리 화재’ 실험해보니…소화기 뿌리면 ‘활활’ / KBS

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불난 전기차 수조에…특수화재 진압 실험 / JTBC 뉴스룸

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지구 반대편에 누가 살고 있을까요?<

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지구 반대편에 누가 살고 있을까요?

증강현실을 통해 마루바닥 아래에
지구 반대편 세상이 보이네요

아 이 상상력하고는요

구글 맵스 어스 아트앤컬쳐만 있다면
무궁무진한 스토리가 가능할듯해요

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The MIT License

Copyright © 2010-2020 three.js authors

Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in the Software without restriction, including without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to the following conditions:

The above copyright notice and this permission notice shall be included in all copies or substantial portions of the Software.

THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.

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The MIT License Copyright © 2010-2020 three.js authors Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal in the Software without restriction, including without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to the following conditions: The above copyright notice and this permission notice shall be included in all copies or substantial portions of the Software.

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결과물은?

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유사한 실험을 찾아보세요.
단, 절대로 따라해보려는 시도를 금물입니다. 간혹 노트북이나 스마트폰에서 불이 나거나 폭발한다는 뉴스를 들어본 기억이 있을 겁니다.
절대로 따라하자 마세요!

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통합과학 장인 김민선생-알칼리 금속의 성질 실험-ebs자료

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리튬 배터리 분해 매우 위험

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리튬 배터리 분해 매우 위험

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따라하면 안됩니다.

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※폭발주의※ 코나 화재원인 분석부터 전기차 배터리 실험까지... 리콜도 그냥 넘어가지 않아

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리튬배터리 물에 넣으면..

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리튬배터리 물에 넣으면..

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따라하면 안됩니다.

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※폭발주의※ 코나 화재원인 분석부터 전기차 배터리 실험까지... 리콜도 그냥 넘어가지 않아

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리튬 전지에 압력을 가하면

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리튬 전지에 압력을 가하면

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※폭발주의※ 코나 화재원인 분석부터 전기차 배터리 실험까지... 리콜도 그냥 넘어가지 않아

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리튬 폴리머 전지의 위험성

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리튬 폴리머 전지의 위험성

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리튬폴리버 배터리의 위험성...

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신소재 정보_유튜브(박원균 링크)

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신소재 정보_유튜브(박원균 링크)

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김정식 허명성의 과학사랑

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물이 거의 없는 경우는 컵에 구멍을 뚫어 놓아도 막고 있는 종이가 떨어지지 않는다 .

이번에는 추가실험을 통해 표면장력 보다는 대기압의 영향이 더 크다는 것을 밝히고자 한다 .

즉 컵속의 물의 양이 많아지면 컵 안과 밖의 기압차이가 더 커질 것이다 .

이때 대기압도 고정되어 있다고 볼 수 있으므로

기압차이가 큰 영향을 미친다면 물의 양이 많아질 때 기압차이도 더 커질 것이다 .

2. 표면장력이 큰 영향을 미치지 않는 것을 확인하기 위해 표면장력을 제거해 보았다 .

컵을 세워놓고 위쪽에 고무막을 덮어서 들어 올려 보면서 내부 기압변화를 살펴보면 어떨까 ?

생각보다 기압차가 크지 않아도 무거운 컵이 쉽게 들어 올려 진다 .

물이 없을 때는 표면장력이 작용하지 않으므로 , 표면장력이 없어도 컵 안과 밖의 기압차이로 컵을 들어올릴 수 있다는 것을 알 수 있다 . 만약 이 상태에서 컵 입구에만 물을 발라 놓고 실험해도 컵 안의 기압은 거의 변화가 없다 . 즉 표면장력은 컵을 들어올리는데 큰 역할을 하지 않는다는 것을 알 수 있다 .

컵을 거꾸로 뒤집었을 때 물의 표면장력은 접착력 보다는 공기가 새 들어가지 않게 막아 주는 역할이 더 큰 것으로 보인다 .

3. 결론 따라서 이 실험은 표면장력의 영향 보다는 대기압의 영향이 더 크다는 것을 확인할 수 있었다 .

이제 거꾸로 뒤집어도 물이 쏟아지지 않는 이유를 제대로 이해하게 되었다 .

4. 동영상에서 물을 가득채우고 똑바로 들어올릴때랑 뒤집어서 물이 쏟아지지 않게 할 때 기압차이를 보면 똑바로 들어올릴때가 컵 내부기압이 더 작아진다 ? 왜 그럴까 ?

<추가 생각>

1. 컵을 막는 막을 휘어지지 않는 유리판을 사용하면 어떻게 될까?

종이나 고무막처럼 중간 부분이 물의 무게 때문에 주사기 피스톤 처럼 아래 쪽으로 조금 밀려 볼록해 지면, 컵 내부 기압이 줄어들게 된다. 그런데 유리판처럼 탄력이 전혀 없는 물체로 막으면 어떻게 될까? 처음에는 전혀 안될거라고 생각했지만

표면장력 때문에 물의 무게가 무겁지 않다면 생각보다 잘된다.

2. 물이 든 컵을 거꾸로 뒤집은 상태에서 드라이기로 컵 내부 공기를 가열하면 어떻게 될까?

그러면 컵 내부의 압력이 증가할 거라고 생각되지만 이론적으로는 컵 내부기압은 변화가 없을 것이다.

왜냐하면 공기의 부피가 늘어나면 표면장력이 버텨주는 한도내에서 더 많은 물을 담아 놓은 것처럼 계속 힘의 평형을 이루면서 막아놓은 종이가 아래로 내려갈 것이기 때문이다. 종이가 떨어지지만 않는다면 내부 압력은 그대로 유지될 거라고 생각된다. 힘의 평형을 생각해 보면 된다.

3. 스마트폰 기압계가 물의 깊이에 따라 기압이 달라지는지 궁금 - 이 실험에서는 큰 차이가 없는 것으로 보이지만 그래도 물의 양이 많고 적음에 따라서 스마트폰 기압계 기압도 달라 지겠지

4. 조금 실험을 정밀하게 설계하면 표면장력 측정도 가능할 듯 하다. 물의 높이 정확하게 측정하고 기압차이 정확하게 측정하면 힘의 평형에 의해 부력의 크기도 측정이 가능할 것이다. 그렇다면 물 높이를 일정하게 유지시킨 다면 컵 모양이나, 컵의 크기, 또 부착하는 재료, 물이나 기름, 비눗물 등에 따라 이 실험에서 부력이 어떻게 달라지는지 측정해 볼 수 있을 것이다. 나중에 시간나면 도전해 봐야 겠다.

# data[].attributes.attachment_link.title
컵을 뒤집어도 쏟아지지 않는 물(대기압) - 두번째 실험-결론

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물이 거의 없는 경우는 컵에 구멍을 뚫어 놓아도 막고 있는 종이가 떨어지지 않는다 . 이번에는 추가실험을 통해 표면장력 보다는 대기압의 영향이 더 크다는 것을 밝히고자 한다 . 즉 컵속의 물의 양이 많아지면 컵 안과 밖의 기압차이가 더 커질 것이다 . 이때 대기압도 고정되어 있다고 볼 수 있으므로 기압차이가 큰 영향을 미친다면 물의 양이 많아질 때 기압차이도 더 커질 것이다 .

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안드로메다 은하에 대하여

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안드로메다 은하에 대하여

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0:00 / 9:15•Watch full video

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안드로메다 은하로 살펴보는 충격적인 우주의 크기!!

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Emma Cott, Elliot deBruyn and Jonathan CorumApril 28, 2021

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How Pfizer Makes Its Covid-19 Vaccine (Published 2021)

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Behind the scenes from starter cells to a finished vaccine.

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김정식 허명성의 과학사랑

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연역적 탐구 방법으로 접근해 봐도 좋다. 이 실험을 실패한 실험이다. 무엇이 잘 못 되었는지 첫번째 실험에서 오류를 찾아 보자. 만약 내 설명에 수긍한다면 여러분도 뭔가 중요한 것을 놓치고 있는 것이다.

물이 든 컵 입구를 두꺼운 종이로 막고 뒤집어 놓아도 대기압 때문에 물이 쏟아지지 않는다 .

한때는 컵 안에 공기가 들어가지 않게 물을 가득채워야 한다고 생각했다 . 그래서 컵을 뒤집으면 컵 안쪽은 진공이 되고 , 그럼 토리첼리 실험에서 대기압은 물을 약 10m 높이 까지 밀어올리니까 물이 쏟아지지 않는 것이라고 생각했다 .

그런데 컵속에 물을 절반만 채우고 실험을 해도 물이 쏟아지지 않는다 .

그래서 좀 더 깊이 생각해 보기로 했다 . 우선 동영상 실험을 먼저 보자.

물이 든 컵을 뒤집었을 때 아래로 내려오려는 힘들을 모두 찾아 보자 .

③ 컵 표면에 붙여 놓은 종이의 무게에 의해 생긴 힘

그렇다면 위로 밀어올리는 힘이 아래로 내려오 려는 힘보다 커야지 물이 쏟아지지 않을 것이다 .

위로 밀어올리는 힘들을 모두 찾아보면

이때 컵속의 물이 쏟아지지 않으려면 최소한

그리고 표면장력이 생각보다 강하다는 것을 다른 실험을 통해 알 수 있다 .

그렇다면 대기압 보다는 표면장력 때문이라고 해야 하지 않을까 ?

어떠경우에 실험이 실패하고 물이 쏟아지게 될까 ?

촬영한 동영상에서는 종이 대신 스타이로폼 접시를 사용했더니 가벼워서 그런지 너무 실험이 잘된다 . 일부러 막 흔들어도 잘 쏟아지지 않는다 .

만약 높이가 높은 컵을 이용해서 물을 높게 넣어서 표면장력보다 크게 만든다면 절대 이 실험을 성공시킬 수 없을 것이다 .

간단한 호기심에서 시작했지만 재미있는 실험들을 해 볼 수 있었다 .

실험을 하는 동안 컵속의 압력변화가 얼마나 일어나는지 측정해 보았다 .

컵속의 압력변화는 스마트폰 기압계를 이용해서 측정해 볼 수 있었다 . 컵을 뒤집어 놓으면 컵속 공기의 압력은 아주 조금 작아진다 . 아마 컵 입구를 막고 있는 스타이로폼 접시가 아래로 약간 밀려 내려 오면서 컵속 부피가 커져 공기의 압력이 조금 작아진 것으로 보인다 . 접시는 표면장력 때문에 떨어지지 않고 붙어 있다 . ( 주사기 피스톤을 살짝 잡아 당기는 것처럼 생각하면 된다 .)

하지만 아주 작은 변화이기 때문에 실험에는 거의 영향을 미치지 않을 것으로 보인다 .

결국 표면장력에 의한 힘이 실험의 성공을 결정하는 것으로 보인다 .

그런데 한가지 표면장력으로 설명할 수 없는 문제가 생겼다 .

대기압 차이가 거의 영향을 미치지 않는다면 , 컵에 구멍을 열어도 표면장력이 잡아 주고 있으니까 물은 안 쏟아져야 할텐데 ...

그렇다면 결국 기압의 차이가 결정적인 영향을 미치는 걸까 ?

이 실험에서 몇가지 문제점과 , 내가 추가 실험을 통해서 내린 이 실험의 해답은 두 번째 실험을 통해 확인해 보도록 하겠다 .

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컵을 뒤집어도 쏟아지지 않는 물(대기압) - 첫번째 실험

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연역적 탐구 방법으로 접근해 봐도 좋다. 이 실험을 실패한 실험이다. 무엇이 잘 못 되었는지 첫번째 실험에서 오류를 찾아 보자. 만약 내 설명에 수긍한다면 여러분도 뭔가 중요한 것을 놓치고 있는 것이다. 물이 든 컵 입구를 두꺼운 종이로 막고 뒤집어 놓아도 대기압 때문에 물이 쏟아지지 않는다 .

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[경향신문]

인간은 미래를 내다보길 좋아한다. 점성술과 신탁을 이용하다가 이젠 과학의 힘을 빌리기도 한다. 인공지능으로 주가를 예측하거나, 기상과 기후 현상을 예상한다. 하지만 여전히 한 세대 떨어진 미래의 일을 예측하는 것은 어렵다. 과거 사람들이 미래를 예측했던 결과를 보면 어떤 예측은 너무 느리거나 빨랐고, 어떤 것은 지금도 실현 가능성이 없어 보인다. <미래는 오지 않는다>(전치형·홍성욱)라는 책에는 1954년 상상한 해저도시의 그림이 있다. 당시 사람들은 20세기 말에 바닷속은 물론 화성에서도 도시를 건설할 것이라고 예상했다. 미래의 자동차는 태양광과 핵에너지로 동력을 얻고, 평균 속도가 시속 200㎞에 달할 것이라 생각했다. 1910년 상상한 미래의 보스턴시에선 하늘을 나는 1인승 비행체가 등장한다.

한편으로 전치형·홍성욱은 미래 예측은 중립적이지 않다고 강조했다. "미래 예측이 현재에 대한 통제권을 지향하고 있기 때문"이다. 그럼에도 미래를 예상하는 것은 현재의 우리를 돌아볼 기회를 제공한다. 지금 무엇이 문제이고, 어떻게 해결할 수 있는지 아이디어를 제공한다. 이런 취지에서 주간경향은 과학의 날을 맞아 전문가들이 전망한 한 세대 뒤의 일상을 담았다. 로봇과 인공지능이 지배하는 시대, 인간의 뇌와 컴퓨터가 연결된 시대, 기본소득과 노동시간 단축이 당연한 시대이다. 전문가들은 과학기술이 바꿀 미래가 유토피아가 될지, 디스토피아가 될지는 우리의 욕망과 민주주의가 결정한다고 강조했다.
■노도영 기초과학연구원장
"과학의 연구 분야인 우주, 물질, 생명 중에서 물질과 생명은 엄청난 진보가 있을 것 같고 우주는 상대적으로 더딜 듯하다. 인간 뇌에 대한 이해는 지금보다 훨씬 높아질 것이다. 뇌에 직접 연결되는 외부장치가 늘어나고 인간 뇌에 대한 이해도가 걱정될 정도로 높아지지 않을까. 지금은 원자가 몇개만 있어도 서로 어떻게 상호작용하는지 계산하기 쉽지 않은데 양자컴퓨팅 기술 등 컴퓨팅 파워가 발전해 30년 후엔 웬만한 물질계를 이해할 수 있는 시뮬레이션을 다 할 수 있지 않을까. 우리가 원하는 물질이 있다면 그 물질을 거의 완전하게 만들 수 있을 것이다."
■김소영 카이스트 과학기술정책대학원 교수
"30년이란 대체로 한 세대인데, 자식과 제자를 키우는 부모·스승으로서 내가 걸어가는 길이 장밋빛 미래가 아닌 모든 인간이 겪어온, 그리고 겪어갈 기쁨과 슬픔, 아픔이라는 단순한 사실을 되새기고 싶다."
■김상욱 경희대 물리학과 교수
"나는 양자역학과 관련한 다양한 주제를 연구한다. 사람들은 간단히 양자정보 분야라고 부르기도 하지만, 내 입장에서는 내 연구를 그 단어의 틀에 가두고 싶지는 않다. 정확히 말하자면 나는 양자역학과 고전역학의 경계에서 일어나는 일에 관심이 있다. 이 경계에 대한 주제라면 대상을 가리지 않는다. 그래서 레이저광학, 고체물리, 원자물리, 양자정보, 양자열역학 등 여러 분야를 다뤘다. 이런 연구는 30년 후 일상에 조금도 영향을 주지 않을 것 같다. 양자역학과 고전역학이 논리적으로 매끄럽게 연결돼야 한다는 믿음 때문에 연구하는 것이니까. 물론 이 연구의 결과가 뜻하지 않은 응용을 가져올 수도 있다. 하지만 그런 응용을 목표로 연구하는 것은 아니다."

■이주한 한국기초과학지원연구원 대형연구시설기획연구단장■서판길 한국뇌연구원 원장
"방사광 가속기가 반도체 분야의 비약적인 발전을 가져올 것이다. 확실한 건 지금처럼 들고 다니는 형태의 휴대폰은 사라진다는 것이다. 휴대폰 '플랫폼'은 도태되고 휴대폰의 첨단 기능만 남을 텐데 그 형태는 아직 가늠이 안 된다. 웨어러블 형태가 될 수도 있고, 인간의 몸에 들어올 수도 있다. 산업뿐만 아니라 의학 분야에서도 방사광 가속기의 역할이 더 커질 것이다. 불행하게도 미래에도 인류는 질병을 정복하지 못할 것이다. 새로운 바이러스가 끊임없이 몰려올 텐데 그때마다 방사광 가속기의 '빛'이 바이러스와 맞서겠지. 지금보다 진보한 방사광 가속기의 빛이 지금보다 더 정확하고 빠르게 바이러스의 정체를 밝혀낼 것이다. 그러면 바이러스 치료제 개발을 더 앞당길 수 있을 테고, 그만큼 무고한 희생도 줄어들 것이다. 방사광 가속기의 빛이 인류 문명과 삶의 질을 향상시킬 것으로 본다."
■윤시우 한국핵융합에너지연구원 KSTAR 연구본부 본부장
"앞으로 30년 뒤 뇌과학은 인간에 대해 더 많은 것을 규명하게 될 것이다. 게임중독·유튜브 중독 같은 중독은 왜 발생하는지, 폐쇄된 공간에 오래 있으면 왜 정서불안이 생기는지 등의 이유도 훨씬 많이 알게 될 것 같다. 뇌파를 이용해 각종 기계를 조작하는 일도 가능해질 것이다."

"30년 뒤에는 핵융합 발전소가 들어설 것이다. 우리가 쓰는 전기 대부분은 거기에서 따다 쓸 것이다. 한국의 전력 공급 구조가 180도 바뀌겠지. 일단 핵융합을 통해 전력 생산이 가능해지면 미래는 엄청나게 빠르게 변할 것이다. 30년 뒤, 그리고 또 30년 뒤에 핵융합은 더 소형화된 형태로 진보할 것이다. 모바일 환경에서 가능한 소형 핵융합 장치들이 나오겠지. 자동차도 핵융합 에너지를 이용할 테고. 뭐 '아이언맨' 가슴팍에 있는 아크원자로도 핵융합 에너지잖아. 피부로 체감할 수 있는 변화들. 상상했던 것들이 눈 앞에 펼쳐질 것이다."

■조천호 경희사이버대학교 미래인간과학스쿨 특임교수■서창호 카이스트 전기및전자공학부 교수

■이정모 국립과천과학관장
"30년 후면 2051년이 된다. 1.5℃ 시나리오를 통해 탄소순제로를 달성하겠다고 밝힌 2050년의 다음 연도다. 기후위기 대응에 성공한다면 굉장히 좋은 세상이 될 것이다. 단순히 온실가스를 줄이느냐는 문제가 아니라 정의로운 세상이 되는 것이니까. 현재 전 세계 인구가 78억명인데, 10%가 영양실조에 걸려 있고, 10% 이상이 비만인구다. 인간이 생산하는 식량의 상당 부분이 쓰레기통으로 들어간다. 쓸 수 있는 생필품을 생산하고도 버린다. 부족하고 결핍됐다는 세뇌교육과 오로지 성장만을 부르짖으면서 벌어지는 일이다. 기후위기에 대응한다는 것은 그런 것을 중단한다는 의미다. 무한한 욕망이 달성될 수 없다는 것을 깨달았으니 굉장히 좋은 세상을 만들었다는 뜻이 된다."

"인간의 평균수명이 120세까지 늘어나는 장수 시대가 열릴 것이다. 이 관측은 내가 장기적인 과제로 진행 중인 인공지능 연구와 관련해 제시하는 것이다. <가타카>라는 영화를 보면 아기의 피를 뽑아 DNA 검사를 해 어떤 질병에 걸릴 확률이 어느 정도인지 예측하는 장면이 나온다. 이런 미래가 적어도 2030년 정도부터는 구현 가능한 수준으로 나올 거라 예상하고, 그 기술을 인공지능으로 실현할 수 있다고 파악해 연구 중이다. 예컨대 간암에 걸릴 확률이 몇퍼센트인지를 알 수 있어 예방이 가능해지고 예방을 위한 방법도 그만큼 많이 개발돼 수명이 크게 늘어난다. 다만 개인의 유전정보와 질병정보 같은 민감한 정보를 대규모로 수집해 축적하기가 쉽지 않다는 현실적인 문제도 있기 때문에 앞으로 30년 이상, 즉 2050년 이후쯤 인공지능 분석이 가능할 것으로 보고 장기적인 프로젝트로 진행 중이다."

■안혜연 한국여성과학기술인지원센터 소장■고정환 한국항공우주연구원 한국형발사체개발사업 본부장
"30년 전 '소년 중앙'이 그린 그림을 보면 당시 예상한 것 중 한가지 빼고 다 이뤄졌다. 고등학생이 수학여행을 달로 가는 것이다. 당시 어처구니없었던 것은 벽걸이TV였다. 문 달린 TV를 쓰던 때 어떻게 TV를 그림처럼 걸어놓냐고 생각했다. 전자총이 아닌 전혀 다른 방식을 몰랐기 때문이다. 앞으로 어떻게 바뀔까 보면 가장 많이 볼 수 있는 건 로봇 팔다리일 것 같다. 지금 태어나면 120세는 산다고 한다. 수명이 길어졌는데 관절까지 건강하진 않을 것 같다. 아픈 팔다리를 끌고 40년을 더 살진 않을 테니 적어도 뇌 아랫부분은 상당히 많이 기계로 바꿀 수 있을 것이다. 돼지에서 키운 인공장기를 쓸 수도 있고, 콩팥은 전자적으로도 만들 수 있다. 로봇 팔다리를 이식하려면 전신마취를 해야 하는데 젊을 때 할 거다. 이왕이면 성장 끝날 때쯤 해서 군대를 다녀오면 로봇 팔다리로 키 180㎝를 맞추고, 회사에서도 근속 30주년을 기념해 팔을 새로 해주지 않을까. 그다음 고속열차를 대신해 하이퍼루프가 상용화되면서 조용하고 빠르게 이동할 수 있는 수단이 될 것 같다. 인공지능과 로봇이 생산하니 사람의 일자리는 당연히 줄 수밖에 없다. 자본주의는 돌아가야 하니까 결국 기본소득을 도입할 수밖에 없다. 인공지능과 로봇으로 생산해 절약한 만큼 세금을 거둬 공공영역에 사람을 고용해 아이를 키우거나 노인을 돌보고 마을과 자연을 가꾸게 하는 것이다. 노동시간이 엄청 줄어 구석기 시대처럼 하루 3시간만 일해도 먹고살게 될 것이다. 다만 미래사회가 유토피아가 되려면 전제 조건으로 엄청나게 강력한 민주주의가 필요하다. 그 시스템을 잘 갖추지 못하면 선출한 권력이 아니라 플랫폼을 갖고 있는 테크로크라트의 권력에 종속될 수 있다."
■이상엽 카이스트 생명화학공학과 특훈교수

"30년 후 세상이 긍정적이었으면 좋겠다는 생각을 굉장히 많이 한다. 되게 불안하다는 표현이다. 기술이 너무 급속도로 발전해 지금도 사람들이 따라가기에 너무 빠르다. 차는 당연히 알아서 혼자 다닐 것이고 집안도 온통 다 자동화될 것이다. 일도 재택이 될 것이라 생각한다. 로봇이 아기와 노인을 돌볼 것이다. 과거에 직업이 몇십년 단위로 바뀌었다면 5년, 10년 단위로 형태가 바뀔 것이다. 어떤 직업이 새로 생길까, 어떤 역할이 필요해질까를 계속 모니터링하면서 그 역할을 찾아가야 한다."

"지구 궤도만이 아니라 사람이 가고 싶은 곳은 어디든 마음대로 가서 돌아올 수 있는 미래가 오지 않을까 생각해본다. 하지만 구체적으로 따지면 그런 기술을 구현하기가 굉장히 어렵다는 점에서 상당히 먼 일일 것 같다는 생각도 든다."

"이산화탄소 문제가 너무나도 중요해 상당한 화학물질을 바이오로 만들고 있을 가능성 높다. 바이오화학으로 여러 좋은 첨가제나 기능성 화합물을 기여할 수 있을 것이고, 에이즈나 알츠하이머도 일부 생물학적 치료법이나 예방법이 나올 것 같다. 개인용 비행체를 타고 다니고, 스마트 빌딩화가 되면서 온·습도가 자동으로 조절될 것이다. 홀로그램으로 대화할 수도 있을 것이다. 로봇경찰도 나올 것이다."

주영재 기자 jyj@kyunghyang.com

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2050년 우리는 이런 세상을 산다

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경향신문] 인간은 미래를 내다보길 좋아한다. 점성술과 신탁을 이용하다가 이젠 과학의 힘을 빌리기도 한다. 인공지능으로 주가를 예측하거나, 기상과 기후 현상을 예상한다. 하지만 여전히 한 세대 떨어진 미래의 일을 예측하는 것은 어렵다. 과거 사람들이 미래를 예측했던 결과를 보면 어떤 예측은 너무 느리거나 빨랐고, 어떤 것은 지금도 실현 가능성이 없어 보인다

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쇼버가 없이 차를 타면

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쇼버가 없이 차를 타면

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충격량과 운동량 변화

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이 차 타고 엉덩이가 다 깨졌습니다. (feat. 서스펜션의 중요성)

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새로운 입자나 힘의 존재 가능성? 기존 물리학을 뒤집는 역대급 실험 결과?! [안될과학-초긴급과학]

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인간은 어디까지 성취고 싶을까?

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인간은 어디까지 성취고 싶을까?

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유성호 교수 | EP.3 죽은 뇌에 피를 공급하자 회복되었다?! 2021년 현재 '죽음'은 어디까지 왔을까 [어쩌다어른D]

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200억년 걸려야 풀수있는 보안...

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200억년 걸려야 풀수있는 보안...

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지난 2016년 미국 전기차 업체 테슬라의 모델S 차량은 주행 중 갑자기 트렁크가 열리고 사이드미러가 접혔다. 심지어는 차량의 창문이 열리거나 좌석이 움직이며 급제동되기도 했다. 아무도 타지 않는 그 차량이 이상한 움직임을 보인 건 바로 중국 연구진의 해킹에 뚫렸기 때문이다.

중국 '킨 보안연구소'의 연구진은 테슬라 차량을 원격으로 해킹한 뒤 근처에서 노트북으로 조작하며 차를 마음대로 움직이게 했다. 만약 도로 위의 차들이 시스템으로 상호 연결된 자율주행차 시대가 열릴 경우 차량 몇 대만 해킹해도 도심지 도로 전체를 마비시킬 수 있다.

자율주행차뿐만 아니라 사물인터넷(IoT) 시대가 다가오면서 사이버 보안에 대한 우려가 더욱 커지고 있다. 이미 IoT 기기들에 대한 해킹 사례가 빈번하고 보고되면서 이를 안전하게 사용할 수 있는 보안 대책이 요구되고 있다.

그런데 가장 뛰어난 해커들조차도 도저히 뚫을 수 없는 독특한 보안 기술이 최근에 개발돼 주목을 끈다. 미국 오하이오주립대학의 물리학과 연구진은 자신들이 개발한 이 보안 시스템을 풀기 위해선 우주의 수명보다 더 오랜 시간이 걸릴 것이라고 주장했다.

연구진이 개발한 것은 컴퓨터 칩에 내장된 '물리적 복제 방지 기능(PUF)' 기술의 새로운 버전이다. PUF(physical unclonable function)란 동일한 제조공정에서 생산되는 반도체의 미세구조 차이를 이용해 보안키를 생성하는 기술이다.
우주의 수명보다 더 오랜 시간 걸려
나노 단위의 반도체 미세구조는 자체적으로 랜덤하게 생성되므로 사람의 지문처럼 고유성을 지닌다. 그 때문에 복제가 불가능하고 기기에 키값이 저장되지 않아 해킹당할 염려가 적다.

오하이오주립대학의 연구진은 각 컴퓨터 칩에서 발견되는 작은 제조 변형을 활용한 PUF를 만들었다. 때로는 원자 수준에서만 볼 수 있는 이 같은 미세한 제조 변형은 현장 연구자들이 '비밀'이라고 부르는 0과 1의 고유한 시퀀스를 만드는 데 사용된다.

기존에 다양한 PUF 기술이 개발되었지만, 해커들은 성공적으로 그것을 공격할 수 있는 것으로 알려졌다. 현재의 PUF는 제한된 수의 '비밀'만을 포함하고 있기 때문이라는 게 연구진의 설명이다.

이번에 개발된 새로운 PUF의 핵심 기술은 오하오이주립대학의 연구진이 수십 년간 연구해온 주제인 '카오스(chaos)' 기술이다. 기존의 어떠한 PUF도 입증된 방식으로 카오스를 사용한적이 없다.

연구진은 무작위로 상호 연결된 논리 회로(logic gate)를 이용하여 PUF에 복잡한 네트워크를 만들었다. 논리 회로란 하나 이상의 논리적 입력값에 대해 논리 연산을 수행하여 하나의 논리적 출력값을 얻는 전자회로를 말한다.

이번 연구의 수석 저자인 다니엘 고티에(Daniel Gauthier) 교수는 "우리는 신뢰할 수 없는 행동을 만드는 비표준 방식으로 논리 회로를 이용하고 있다"며 "이러한 신뢰할 수 없는 행동을 이용해 일종의 결정적 혼돈을 만들고 있다"고 밝혔다.
10의 77승 개에 달하는 비밀 만들 수 있어
이 같은 혼돈은 컴퓨터 칩에서 발견되는 미세한 제조 변형을 증폭시킨다. 연구진은 혼돈에 의해 증폭될 때 미세한 차이점일지라도 가능한 결과의 전체 등급을 변화시킬 수 있다고 주장했다. 즉, 카오스가 칩에 담겨 있는 비밀의 수를 확장시킴으로써 비밀을 예측하려는 어떠한 시도도 혼란스럽게 만드는 방식이다.

연구진은 그 같은 혼란스러움이 컴퓨터 칩 위에서 충분히 오랫동안 지속되도록 하는 것이 관건이라고 설명했다. 연구진에 의하면 이렇게 만들어진 PUF는 10의 77승 개에 달하는 비밀을 만들 수 있다.

10의 77승은 얼마나 많은 숫자일까. 만약 해커가 초당 100만개의 비밀을 추측할 수 있다고 가정할 경우 해커가 칩에서 이용 가능한 모든 비밀을 추측하는 데 약 200억년이 걸린다. 즉, 우주의 역사보다도 더 오랜 시간이 걸리는 셈이다.

해당 연구 결과는 통신 분야의 국제 학술지인 'IEEE Access' 온라인판에 발표됐다.

연구진은 자신들이 만든 PUF가 해킹될 수 있는지 알아보기 위해 딥러닝 기반 방법과 모델 기반 공격을 포함한 머신러닝 공격을 시도했지만 모두 실패했다고 주장했다. 그들은 현재 해킹 방법을 찾을 수 있는지 알아보기 위해 다른 연구단체에 자료를 제공했다.

연구진은 이 PUF 장치에 대한 국제 특허를 출원하고 1년 안에 제품을 출시한다는 목표를 세운 것으로 알려졌다. 과연 이 기술이 IoT 시대를 여는 사이버 보안의 진정한 게임 체인저가 될 수 있을까?

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지난 2016년 미국 전기차 업체 테슬라의 모델S 차량은 주행 중 갑자기 트렁크가 열리고 사이드미러가 접혔다. 심지어는 차량의 창문이 열리거나 좌석이 움직이며 급제동되기도 했다. 아무도 타지 않는 그 차량이 이상한 움직임을 보인 건 바로 중국 연구진의 해킹에 뚫렸기 때문이다. 중국 '킨 보안연구소'의 연구진은 테슬라 차량을 원격으로 해킹한 뒤 근처에서 노트북으로 조작하며 차를 마음대로 움직이게 했다.

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유전자는 어떻게....

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유전자는 어떻게....

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소에서 태어난 송아지는 소의 몸을 갖고 사람에게서 태어난 아기는 사람의 몸을 갖는다. 또한, 자식은 부모의 모습을 닮는 건 너무나 당연한 이치이다. 이렇게 부모의 생김새나 특징이 자식에게 전해지는 현상을 유전이라고 하고, 그 유전 정보는 자식이 부모에게서 물려받은 유전자에 담겨있다.
유전 정보를 담은 DNA
유전자는 우리 몸을 이루는 세포의 핵 속에 있다. 세포핵에는 DNA가 있는데, 이 DNA에 유전자가 있다. DNA의 기본 단위는 염기와 당, 인산이 결합한 물질인 뉴클레오티드이다. 이 뉴클레오티드는 반복하여 이어져 사슬처럼 일렬로 늘어서고, 이 사슬 두 가닥이 서로 마주 보며 만든 이중나선이 바로 DNA다. 한 가닥에 있는 염기 사슬의 염기와 마주 보는 가닥에 있는 염기 사슬의 염기는 서로 잡아당기는 힘이 있는데, 이 힘으로 이중나선 모양이 유지된다. DNA에 있는 염기는 4종류로 A(아데닌), T(티민), G(구아닌), C(시토신)이다. 이 4종의 염기는 각각 잡아당기는 상대가 정해져 있다. 아데닌은 티민, 구아닌은 시토신을 서로 잡아당기며 결합한다.

우리 몸에 있는 DNA를 부모에게서 물려받은 한 권의 책이라고 한다면, 이 책에는 우리 몸의 유전 정보들이 적혀 있다. 이 정보는 문자 대신에 화학물질인 4종의 염기로 쓰여 있다. 알파벳이 A에서 Z까지 26개의 문자로 이루어졌다면 유전 정보를 담은 책의 문자는 A(아데닌), T(티민), G(구아닌), C(시토신) 4개이다. 이 4가지 염기가 어떤 순서로 배열되어 있느냐가 바로 유전 정보이다. 유전 정보를 담은 책은 몸을 이루는 세포의 핵 모두에 사람마다 똑같은 모습으로 한 권씩 있다.

세포핵 하나에는 DNA 이중나선 46가닥이 들어있다. 이 가닥을 모두 연결하면 무려 2m나 되고 서로 마주 보는 염기쌍은 약 30억 개나 된다. 우리 세포핵에는 30억 개의 문자로 이루어진 책 한 권이 있는 셈이다. 그런데 이 염기쌍 모두가 유전자는 아니다. DNA의 염기 배열 전체에서 유전 정보가 위치한 부위가 따로 있는데, 이 부위를 유전자라고 한다. 30억 개의 문자 배열 여기저기에는 수천~수만 개의 염기쌍으로 이루어진 유전자들이 흩어져 있다. 인간 게놈에 있는 유전자 수는 약 20,000~25,000개인데, 인간 DNA의 전체 염기 배열 중에서 실제 유전자가 차지하는 비율은 약 2%에 불과하다.
우리 몸을 만드는 단백질
우리 몸은 물과 단백질, 핵산, 지질 등과 같은 고분자화합물로 이루어졌다. 그런데 단백질은 몸의 모양을 만들거나 몸에서 생명 현상이 일어나는 데 가장 중요한 물질이다. 자동차를 금속을 주된 재료로 만들듯이 우리 몸은 단백질을 주된 재료로 만들기 때문이다. 우리 몸은 피부나 근육뿐만 아니라 딱딱한 발톱, 눈의 수정체, 털까지 모두 단백질로 이루어졌고, 음식물을 분해하는 소화 효소처럼 생명체의 생명 현상을 조절하는 효소도 단백질로 만든다. 그런데 우리 몸의 단백질은 세포핵에 있는 DNA의 유전 정보에 따라 만들어진다. 결국, 부모에게 물려받은 유전 정보에 의해 우리 몸이 만들어지는 셈이다.

단백질을 만드는 과정은 다음과 같다. 우선 유전자가 있는 DNA 이중나선의 염기들 사이의 결합이 끊어져 1가닥씩 갈라진다. 그러면 DNA 두 가닥이 마치 닫혀 있던 지퍼가 열리는 모양이 된다. 이렇게 나뉜 나선형 사다리의 한 가닥에 붙어 있는 염기 아데닌(A), 구아닌(G), 시토신(C), 티민(T)에 핵 속에서 떠돌던 RNA 뉴클레오티드들이 차례차례 연결되어 RNA 끈을 만든다. 이때 뉴클레오티드는 서로 잡아당기는 염기가 있는 곳에 달라붙으면서 DNA의 원래 염기쌍과 같은 정보를 RNA도 갖는다. 그러면서 RNA는 DNA의 유전 정보를 복제한다. 이때 RNA는 티민(T) 대신에 우라실(U) 염기를 사용한다. 이렇게 DNA의 유전 정보를 복제한 RNA를 메신저 RNA(mRNA)라고 한다. mRNA는 핵 밖으로 이동하여 단백질 합성 공장인 리보솜과 결합한다.

리보솜과 결합한 mRNA에 전이 RNA(tRNA)가 다가온다. 이 tRNA에는 mRNA의 염기 문자 3개와 결합할 수 있는 염기 문자 3개가 있고 그 반대편에 아미노산이 붙어 있다. 이 tRNA가 가진 3개의 염기 문자 배열에 따라 반대편에 붙는 아미노산의 종류가 정해진다. tRNA의 염기 문자 3개는 mRNA의 염기 문자와 결합한다. 예를 들어 ACA 염기 문자 배열을 가진 tRNA는 mRNA의 UGU 염기 배열과 결합한다. 리보솜이 mRNA의 염기 문자 3개씩 이동하고, 이동한 리보솜 안에서 mRNA에 결합하는 tRNA가 교체된다. 이렇게 해서 리보솜에 들어온 tRNA는 자신의 아미노산을 놓고 달아난다. 결국, tRNA가 온 순서대로 아미노산이 연결되어 아미노산의 끈이 생긴다. 이 아미노산 끈이 단백질이 된다. 하나의 단백질을 만들기 위해, 보통 50~2,000개의 아미노산이 이어진다. 단백질은 20종의 아미노산으로 만들어지는데, 일렬로 연결된 아미노산의 종류, 개수, 배열 순서에 따라 단백질의 종류가 결정된다. 이렇게 해서 핵 속에 있는 DNA의 유전 정보에 따라 우리 몸에서 만들어지는 단백질 종류가 결정되고, 이 단백질이 우리 몸의 모양을 만들고 우리 몸에서 일어나는 생명 현상을 조절한다.

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유전자는 어떻게 우리 몸의 모양과 기능을 만들어낼까? - Sciencetimes

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소에서 태어난 송아지는 소의 몸을 갖고 사람에게서 태어난 아기는 사람의 몸을 갖는다. 또한, 자식은 부모의 모습을 닮는 건 너무나 당연한 이치이다. 이렇게 부모의 생김새나 특징이 자식에게 전해지는 현상을 유전이라고 하고, 그 유전 정보는 자식이 부모에게서 물려받은 유전자에 담겨있다. 유전 정보를 담은 DNA 유전자는 우리 몸을 이루는 세포의 핵 속에 있다.

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화성탐사드론의 작동원리

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화성탐사드론의 작동원리

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How It Works - The Ingenuity Helicopter - Narrated documentary.

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