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도서명: 기후 변화와 신사회계약

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도서명: 기후 변화와 신사회계약

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기사 링크:
http://www.jejuilbo.net/news/articleView.html?idxno=166615

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태양 절반 가리는 '부분일식'

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태양 절반 가리는 '부분일식'

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기사링크:
https://n.news.naver.com/article/421/0004708567

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도서명 : 지구온난화에 속지마라

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도서명 : 지구온난화에 속지마라

기사 : https://n.news.naver.com/article/088/0000709033

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31218 박서현

▼ 발표 제목: 지속가능한 해양 에너지에 관하여

▼ 목차: 5.해양자원

▼ 책 제목: 에너지로 바꾸는 세상 - 공동집필(임춘택 외 6인)

▼ 교과 내용 핵심 키워드: 조류 발전, 조력 발전, 파력 발전

▼ 도서 설명: 이 책은 에너지 전환에 대하여 반드시 알아야 할 객관적인 정보를 담은 책이다. 제 1장에서는 우리 인류 문명과 함께 에너지원 어떻게 발전되어 왔는가에 대해 설명하고 2장에서는 21세기 현대에 들어서면서 기후변화 및 자원고갈, 환경문제 등에 의해 지속가능한 에너지 전환의 필요성 제 2부엣서는 에너지 전환과 산업의 대격변에 대하여 설명하고 있다. 우리는 이중에서도 제 3장의 다. 바다를 이용하는 에너지에서는 조류 에너지, 조력 에너지, 파력 에너지, 해수 온도차 에너지 등 어떤 해양에너지가 다양하게 발전되고 있는지 어떠한 원리로 작동되고 있는지, 각각 장점과 한계점은 무엇인지 설명해주고 있다.

▼ 추가 자료: 나는 해양 에너지 중에서도 교과서에 나오지 않았던 해수 온도차 에너지에 대해 궁금증이 생겨 더 조사하게 되었다. 책에서는 해수온도차 발전이 해수 표면부의 온도와 심층부의 온도 차이를 이용하여 냉매를 증기로 만들고 이를 이용해 터빈을 돌려 발전하는 것이라고 정의 했다. 암모니아, 프로필렌 등을 냉매로 사용해서 증기로 만드는 폐쇄순환식과, 해수 표층의 온수를 직접 냉매로 사용하여 기압에 의해 물이 끓는 원리를 이용하는 개방순환식이 두가지로 분류하여 그 원리를 설명하였다. 그렇다면 현재 이 해수 온도차 발전은 과연 실현 가능 할까? 아쉽게도 해수 온도차 발전을 할 만큼 표층수의 온도가 높은 구간은 전체 바다 중 위도 35도선 주변에 위치한 일부 지역만 가동 가능하다고 한다. 그러나 이 지역들에 저장된 에너지만 약 1000TW에 달하고 이 가운데 7TW 정도는 지속적으로 발전에 이용할 수 있다고 한다. 이는 우리나라에서 전력수요가 가장 많을 때 전력 피크의 7만5000배 이상이라고 한다. 최초 건설에 비용이 많이 드는 점만 감수 한다면 우리나라에서도 충분히 활용가능한 기술이라고 한다. https://n.news.naver.com/article/277/0004415532

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책이름: <생명과학을 쉽게 쓸려고 노력했습니다/박종현>

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책이름: <생명과학을 쉽게 쓸려고 노력했습니다/박종현>

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기사
ttp://www.newsworks.co.kr/news/articleView.html?idxno=542288

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지구의 기후는 밀란코비치 주기에 따라 이산화탄소의 농도가 변하면서 주기적으로 바뀌는데, 그때마다 심층해수의 열염순환이 약해지면서 영거 드리아스기가 도래한다. 영거 드리아스기가 되면 인간들은 추위에 얼어서 죽을 수도 있다. 나는 여기서 그렇다면 인간은 어떻게 해야 이 상황에서 살아남을 수 있을까?하고 의문을 품고 대책을 찾으려고 했다.
그 결과 영거 드리아스기를 막을 수 있는 과학적 방법을 찾을 수 있었다.
영거드리아스기의 근본적인 원인은 밀란코비치 주기 변화로 인한 이산화탄소 농도 변화인데, 여기서 인간이 과학적 방법으로 이산화탄소 농도를 줄이면, 영거 드리아스기가 오지 않을 수도 있다고 생각했다. 그래서 이산화 탄소 농도를 줄이는 방법을 조사하다가 한국에너지기술연구원 논문 '이산화탄소 포집 기술 최신개발 현황(이창근)을 보고 이산화 탄소를 포집하는 기술에 대해서 알게 되었다.
이산화 탄소 포집기술에는 연소 후 회수 방법, 연소전 회수 방법, 순산소 연소 중 회수 방법 총 3가지 방법이 있다. 연소 후 포집 기술에는 습식 아민 기술,암모니아 기술, 건식흡수기술,분리막 기술이 있고 연소 전 포집기술에는 물리흡수법과 연소전 분리막 기술이 있다.  나는 특히 여기에서 물리흡수법에 흥미를 느꼈는데, 물리 흡수법에는 물리흡수법과 화학흡수법이 있다. 여기서 나는 화학적인 방법을 이용해서 이산화탄소를 포집할 수 있다는 것을 알고, 이에 대해 호기심을 느껴서 화학적인 이산화 탄소 포집 기술에 대해 알아본 결과, KOH 수용액이 이산화탄소를 흡수한다는 성질을 이용해서 이산화탄소를 포집할 수 있다는 것을 알게 되었다. KOH 수용액이 이산화탄소를 흡수한다는 사실은 작년 화학 교과에서 학습한적이 있었지만 이것을 이용해서 대기의 이산화탄소 농도를 줄일수 있다는 생각은 하지 못했기 때문에 더욱 흥미가 갔다. 그래서 KOH 수용액을 이용하는 이산화탄소 포집 기술에 대해서 가톨릭대학교 논문 '화학흡수를 이용한 KOH 수용액의 이산화 탄소 포집 성능에 관한 연구'를 분석하며 탐구했다.

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도서명 : 지구 온난화의 이해

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도서명 : 지구 온난화의 이해

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기사링크 : https://www.hankookilbo.com/News/Read/A2020092915510005893

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도서명: 지구를 위한다는 착각

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도서명: 지구를 위한다는 착각

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기사 링크: https://www.google.com/amp/s/mnews.joins.com/amparticle/24053082

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우리은하
관련목차:우리은하와구조
최근에 우리은하의 끝을 확인했다 영국더럼대학교의 천체학자들이 발견했다고한다.
https://m.yna.co.kr/view/AKR20200324160500009

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도서명: 코스모스

https://news.sbs.co.kr/news/endPage.do?news_id=N1006256590&plink=ORI&cooper=NAVER

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도서명: 두 번째 지구는 없다

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도서명: 두 번째 지구는 없다

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매년 한국 크기 얼음 녹아... 지구 재앙 막을 시간, 겨우 30년 남았다

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매년 한국 크기 얼음 녹아 지구 재앙 막을 시간, 겨우 30년 남았다 탄소 제로 30년 전쟁 1 인류 생존이 걸렸다 온난화로 기상 이변 피해 속출 세계 산업·무역구조 다 바꿔야 2050년까지 온실가스 순배출 제로 목표, G7·한국 등 25國 동참 미국 항공우주국N

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도서명 : 기후변화로 보는 지구의 역사

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도서명 : 기후변화로 보는 지구의 역사

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기사링크 : http://www.mhns.co.kr/news/articleView.html?idxno=507146

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도서명 : 6도의 멸종 저자 : 마크 라이너스

https://m.hani.co.kr/arti/opinion/column/977990.html?_fr=gg

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::: 글로벌 녹색성장 미디어 - 이투뉴스

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산업광물 바이오융복합으로 新시장 및 일자리 창출

[이투뉴스] 경상북도가 지역에서 생산되는 광물자원을 활용한 바이오산업 조성에 박차를 가하고 있다.

경북은 최근 산업광물 융복합 클러스터 조성을 위한 사업추진에 들어갔다. 산업광물 융복합 클러스터는 최근 새롭게 각광받는 광물 신소재 산업과 경북 내 의료, 화장품 등 주력산업을 융복합한 비즈니스 모델이다. 경북은 주요 산업광물의 생산지로써 이를 소재로 하는 화장품, 의약품 관련 기업도 밀집해 있다.

산업광물 클러스터를 조성한다는 경북의 계획은 광업계 요구에 기인한다. 가행광산 영세성이 심화되고 근로자 수가 감소하면서 지역사회가 붕괴할 수 있다는 우려가 광업계에서 나왔기 때문이다.

국내 광업생산액은 2조원 규모로 최근 10년 간 연평균 3% 성장세를 보이고 있으나 국내총생산(GDP)에서는 2009년 0.18%에서 2016년 0.16%로 감소 추세에 있다. 국내 광산개발 현황 역시 채광 중인 가행광산이 2009년 422개에서 2018년 355개로 급갑했고, 이 중 40% 이상이 연매출액 5000만원 이하인 것으로 나타났다. 또 광업종사자도 2009년 7730명에서 2018년 6381명으로 감소했으며 기술경쟁력이 떨어져 대부분 파·분쇄를 통한 제품생산에만 머물러 있을 뿐이다.

특히 최근의 건설경기 침체로 경북의 주 생산광물인 고령토 판매가 감소하고 있으며, 충전재·윤활제 등으로 사용하는 운모가 대부분 수입에 의존한다는 점도 영향을 미쳤다.

이에 따라 경북은 한국지질자원연구원에 '산업광물 융복합 산업화 클러스터 조성 기본계획 수립 및 타당성 조사'를 맡겨 지역 주력산업과 연계가능한 벤토나이트, 고령토, 불석, 규조토 등산업광물 후보물질을 도출했다. 이 중 벤토나이트와 불석은 전국에서 경북에만 부존하는 산업광물이다.

지질연구원은 산업광물과 바이오 융복합 산업화가 새로운 시장을 창출할 수 있을 것으로 내다봤다. 산업광물을 이용한 고부가가치 제품 개발이 지역경제를 활성화하고 고소득 일자리 창출에 큰 기여를 할 수 있을 것이라는 판단이다.

지질연구원은 산업광물 융복합산업 클러스터를 조성하기 위해 ▶산업광물 융복합 플랫폼 센터 및 산업광물 융복합 소재인증 GMP 연구소 구축 ▶산업광물에서 화장품, 의약품 등에 쓰일 약물, 천연물질을 발굴하는 연구개발체계 구축 ▶연구개발이 가능한 스타기업 육성 ▶산업광물 바이오소재 융복합 완결형 밸류체인 구축 ▶포항 가속기 기반 신약개발 클러스터, 경산 K-뷰티 클러스터, 안동 경북백신산업 클러스터, 네이쳐생명산업연구기관 클러스터, 대구첨단의료복합단지와 연계한 신규 산업군 창출 등이 필요하다고 봤다.

지질연구원은은 이를 통해 광업과 바이오산업의 동반성장 및 활성화가 가능할 것으로 예측했다. 특히 소규모·고품질 광체 채광으로 광업 활성화를 유도하고 광물 가치를 높여 활용도가 높은 산업광물이 저가형 재래산업용으로 소진되지 않도록 광물의 가치를 재편할 수 있을 것으로 내다봤다. 또 산업광물 융복합 클러스터 조성에 성공할 경우 180억원을 투자해 431억원의 생산유발 효과와 200억원의 부가가치, 3416명의 고용효과가 있을 것이라고 밝혔다.

경북은 이 같은 내용의 산업광물 융복합 플랫폼 구축사업안을 향후 국비를 지원 받을 수 있는 국책사업으로 진행될 수 있도록 정부부처에 건의하는 중이다.

박창윤 지질자원연구원 박사는 "산업광물 융복합산업은 차별성과 경쟁력을 갖춘 독점기술을 확보해 시너지를 창출할 수 있을 것"이라며 "경북 특화형 산업분야 개척의 핵(核)이 될 수 있다"고 말했다.

김호진 경북일자리경제실장은 "산업광물은 화장품, 의약품 등 고부가산업의 기초소재로 산업간 연계를 통한 동반성장 시너지가 큰 블루오션"이라며 "실질적이고 실현가능한 맞춤형 전략을 수립해 바이오산업 클러스터가 국책사업으로 추진될 수 있도록 할 계획"이라고 말했다.

김진오 기자 kj123@e2news.com

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경북도, 광물 활용 바이오산업 박차

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이투뉴스] 경상북도가 지역에서 생산되는 광물자원을 활용한 바이오산업 조성에 박차를 가하고 있다.경북은 최근 산업광물 융복합 클러스터 조성을 위한 사업추진에 들어갔다. 산업광물 융복합 클러스터는 최근 새롭게 각광받는 광물 신소재 산업과 경북 내 의료, 화장품 등 주력산업을 융복합한 비즈니스 모델이다. 경북은 주요 산업광물의 생산지로써 이를 소재로 하는 화장품, 의약품 관련 기업도 밀집해 있다.산업광물 클러스터를 조성한다는 경북의 계획은 광업계 요구에 기인한다.

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'자원 빈국' 한국, 광물 전쟁에서 열세
중국 의존도 낮추기 위해 해외 광물 투자 러시[비즈니스 포커스]

포스코가 아르헨티나 리튬 호수를 탐사하고 있다. /포스코 제공

전기차 시장의 성장으로 배터리 수요가 증가하면서 리튬·니켈·코발트·망간 등 2차전지의 핵심 원자재 확보 전쟁이 벌어지고 있다.

2차전지의 핵심 소재인 양극재는 리튬·니켈·코발트·망간 등 희귀 금속으로 구성되는데 전기차 수요 증가의 여파로 올해 들어 국제 원자재 시장에서 해당 광물의 가격이 급등하고 있다. 한국 배터리 기업들은 안정적으로 소재를 공급받기 위해 치열한 원료 확보 전쟁을 치르고 있다.

앞으로도 배터리 원자재 광물의 가격 상승이 지속될 것으로 예상되는 가운데 한국은 해외 의존도가 높아 안정적인 원자재 시장 확보가 필수적으로 꼽힌다. 전국경제인연합회에 따르면 한국은 리튬과 코발트 자급률이 0% 수준일 정도로 배터리 원재료 대부분을 중국 수입에 의존하고 있다.

배터리의 핵심 원료인 리튬·니켈·코발트·망간은 희귀 광물로 전 세계 매장량이 적고 국가별로 지역 편재성이 심해 가격이 불안정하다. 리튬은 칠레·중국·아르헨티나·호주 등 상위 4개국이 전체의 98%를 차지하고 있다. 코발트는 콩고민주공화국이 전체 공급의 58%를 차지한다. 전기차 시장의 고성장에 따라 배터리 원자재 가격 상승 폭은 더욱 커질 것으로 전망된다.

업계에서는 한국이 배터리의 핵심 광물 대부분을 중국 수입에 의존하고 있는 만큼 원자재를 안정적으로 확보하기 위해서는 국가 차원의 해외 자원 개발에 나서야 한다고 지적한다.

중국은 해외 자원 개발에도 적극적으로 나서면서 글로벌 원료 소재 시장에서의 지배력을 공고히 하고 있다. 중국은 2005년부터 남미와 아프리카에 각각 1449억 달러, 2720억 달러를 투자해 리튬과 코발트 등의 소재 확보를 위한 자원 외교를 추진하고 있다.

중국은 전기차·스마트폰·노트북의 배터리 소재로 쓰이는 코발트를 사재기하고 있다. 2020년 말 중국 국가물자비축국(SBR)이 중국과 유럽에서 전기차 생산이 증가하고 있다며 코발트 비축량을 늘리겠다고 발표한 뒤 코발트 가격이 급등하기도 했다.

전기차 시대로 전환되면서 코발트는 리튬과 함께 수요가 크게 늘 것으로 예상되는 광물 자원으로 주목받고 있다. 국제에너지기구(IEA)는 코발트 수요가 2040년까지 20배 이상 증가할 것이라고 예상했다.

원료 소재에 대한 중국의 높은 지배력은 글로벌 배터리 시장에서 함께 경쟁 중인 한국과 일본에 위협적인 요인이다. 한국과 일본은 배터리 원자재에서 중국 의존도가 높다. 가장 대표적인 배터리 원료 소재인 수산화리튬에 대해 한국과 일본이 중국에 의존하고 있는 비율은 2020년 기준 각각 81.1%와 79.8%에 육박한다.

문제는 중국이 경쟁국들을 견제하기 위해 배터리 핵심 원료를 전략 무기화할 수 있다는 점이다. 일본은 배터리 원자재에 대한 중국의 의존도를 낮추기 위해 해외 자원 개발에 힘을 쏟고 있다.

일본 정부는 2009년 '희소 금속 확보를 위한 4대 전략'을 수립하고 종합 상사들의 해외 광산 개발을 지원하고 있다. 경제산업성은 희토류와 코발트 등 34개 전략 금속의 공급을 안정화하기 위해 특별 통제를 강화하고 있다.

한국의 배터리 기업들은 글로벌 배터리 패권 전쟁 속에서 중국의 배터리 원재료 무기화에 대응하기 위해 해외 광산 업체와 합작사 설립, 지분 인수 등 광물 확보 경쟁을 벌이고 있다.

전기차 시장 확대에 따라 배터리 수요가 급증하면서 배터리 핵심 원료의 수급이 어려워져 배터리·소재 기업들의 원료 확보 경쟁이 갈수록 치열해지고 있다. 특히 코발트는 중국의 사재기와 공급 불안, 높은 가격 때문에 구하기가 어려워 배터리 제조 기업들은 니켈 함량을 높이고 코발트 함량을 줄인 하이니켈 기술 개발에 집중하고 있다.

LG에너지솔루션은 전기차 배터리 원재료인 니켈과 코발트 등을 생산하는 호주 제련 기업 QPM에 총 120억원을 투자해 지분 7.5%를 인수하기로 계약했다. QPM과 장기 구매 계약을 통해 2023년 말부터 10년간 7000톤의 니켈과 700톤의 코발트를 공급받을 예정이다.

또 세계 2위 리튬 생산 업체인 칠레의 SQM으로부터 8년간 5만5000톤의 리튬을 공급받는 계약도 했다. LG에너지솔루션은 니켈의 안정적인 수급을 위해 전 세계 니켈 생산량이 25%를 차지하는 인도네시아와 10조원 규모의 양해각서(MOU) 체결하기도 했다.

삼성SDI도 2020년 11월 호주 QPM의 TECH 프로젝트를 통해 3~5년 동안 연간 6000톤의 니켈을 공급받는 MOU를 체결했다. SK이노베이션은 2019년 호주 광물 채굴 업체인 오스트레일리안 마인즈와 황산코발트 및 황산니켈 구매 계약 체결했다. 세계 최대 원자재 트레이딩 기업이자 코발트 생산 세계 1위 기업인 스위스의 글렌코어와는 코발트 장기 구매 계약을 했다.

포스코는 전기차 배터리 소재의 사업 경쟁력을 강화하기 위해 아프리카·호주 등지에서 흑연 광산 확보에 나서는 등 올해 들어 해외 원료 투자에 속도를 내고 있다. 최근 호주 니켈 광업·제련 전문 회사 레이븐소프의 지분 30%를 2억4000만 달러에 인수하는 계약을 체결했다.

이에 따라 포스코는 레이븐소프가 생산한 니켈 가공품(MHP, 니켈 및 코발트 수산화 혼합물)을 2024년부터 연간 3만2000톤(니켈 함유량 기준 7500톤)을 공급받을 수 있는 권리를 갖게 된다. 이는 전기차 18만 대에 공급할 수 있는 물량이다.

포스코는 올해 1월 아프리카 탄자니아 마헨지 흑연 광산을 보유한 호주 광산 업체 블랙록마이닝의 지분 15%를 750만 달러에 인수했다. 이 광산에는 총 8300만 톤의 흑연이 매장돼 있다. 포스코는 마헨지 광산에서 생산되는 음극재용 흑연에 대한 영구적인 구매 권한과 함께 블랙록마이닝의 이사 1인 지명권을 확보했다.

포스코는 아르헨티나에서 리튬 매장량이 확인된 옴브레 무에르토 염호에서 올해 안에 연산 2만5000톤 규모의 공장을 현지에 착공할 예정이다. 한국에서는 양극재에 들어가는 수산화리튬 생산 공장을 전남 광양 율촌산업단지에 짓고 있다.

[돋보기]

환경·인권 문제없는 '착한 배터리'만 살아남는다

전 세계가 환경 문제를 해결하기 위해 온실가스를 배출하지 않는 전기차로의 전환에 노력하고 있지만 전기차의 핵심 부품인 배터리를 만드는 과정에서는 온실가스가 발생한다.

배터리 양극재의 주요 소재인 코발트는 희소 금속으로 가격이 비싼 데다 채굴 과정에서 비윤리적인 아동 착취 문제가 제기되면서 기업들의 '착한 코발트' 채굴 동맹으로 이어지고 있다.

환경·사회·지배구조(ESG) 리스크 관리 차원에서도 배터리 원자재에 대한 책임 있는 공급망 관리의 중요성이 커지고 있다. 테슬라는 아동 착취 문제가 있는 분쟁 광물로 제조한 배터리를 공급 라인에서 배제했다. 배터리 업체들은 인권 문제와 환경 문제를 일으키지 않는 윤리적인 원자재 수급에 앞장서며 환경·인권 이슈에 적극적으로 대응하고 있다.

LG에너지솔루션·삼성SDI·SK이노베이션 등 한국 배터리 3사는 '책임 있는 광물 조달 및 공급망 관리 연합(RMI)'에 가입했다. RMI는 4대 분쟁 광물(주석·탄탈륨·텅스텐·금)과 코발트 등 배터리 원재료의 원산지 추적 조사와 생산 업체에 대한 상시 모니터링과 인증 등을 실시하는 글로벌 협의체다.

삼성SDI는 심해 자연에 부정적인 영향을 미칠 수 있는 광물 개발을 막기 위해 BMW·볼보·구글 등과 함께 '심해저 광물 채굴 방지 이니셔티브'에 참여했다. 심해저에서 광물을 채취하면 자연에 잠재적 영향을 미칠 수 있으므로 심해저 광물 채굴을 통해 공급되는 자원을 사용하지 않겠다고 약속한 것이다.

삼성SDI는 삼성전자·독일 국제협력공사·BMW그룹·바스프(BASF)와 협력해 '지속 가능한 코발트 채굴을 위한 산업 간 협력 프로젝트'도 이어 가고 있다. SK이노베이션도 2019년 글렌코어와 코발트 장기 구매 계약을 하면서 국제 협의에 따라 매년 코발트 생산 과정에 외부 감사를 받기로 합의해 아프리카 아동들의 노동 착취 등과 관련한 윤리적 책임을 다하고 있다.

안옥희 기자 ahnoh05@hankyung.com

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K배터리, 리튬·코발트 자급률 '제로' 수준...광물 찾아 아프리카·호주까지 간다

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'자원 빈국' 한국, 광물 전쟁에서 열세중국 의존도 낮추기 위해 해외 광물 투자 러시 [비즈니스 포커스] 포스코가 아르헨티나 리튬 호수를 탐사하고 있다. /포스코 제공 전기차 시장의 성장으로 배터리 수요가 증가하면서 리튬·니켈·코발트·망간 등 2차전지의 핵심 원자재 확보 전쟁이 벌어지고 있다. 2차전지의 핵심 소재인 양극재는 리튬·니켈·코발트·망간 등 희귀 금속으로 구성되는데 전기차 수요 증가의 여파로 올해 들어 국제 원자재 시장에서 해당 광물의 가격이 급등하고 있다.

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지구과학 교과 학습하면서 자신의 노력과 학습방법

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지구과학 교과 학습하면서 자신의 노력과 학습방법

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지구과학을 학습하면서 복잡한 그래프들은 인터넷을 통해 다른 그래프들을 참고하면서 학습했고 광물 부분에서는 광물의 특징이 대하여 더 자세히 알아보기 위하 많은 사진자료를 참고하면서 학습하였으며 그래도 어려운 부분은 유튜브를 통해 영상으로 학습하였다.

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발표제목 : 우주
도서 : 코스모스-칼세이건
기사링크 : http://dongascience.donga.com/news/view/47212

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30230 허영민

발표 제목 : 다양한 우주 현상

지구과학 목차 : 4. 천체와 우주

도서명 : 극한의 우주 ( 데이비드 베이커, 토드 래트클리프)

도서 설명 : 지구에서 일어나는 다양한 자연재해들을 보고 사고를 확장시켜 우주에서의 기상이변 등 여러 현상에 대해 과학적으로 설명해준다.

지진의 원인이 되는 판 구조론부터 해수의 변화에 의한 엘니뇨 라니냐 등 지구의 현상에 대한 설명 뿐만아니라, 우리 지구의 태풍과 흡사한 목성의 대적점, 토성의 고리와 번개, 진짜 바람이 아닌 플라즈마가 뻗어나가는 것을 뜻하는 태양풍 등등 우주에서의 여러 현상과 기상이변들까지 설명해준다.

추가로 알고싶은 내용 : 책에 나사에서 직접 관측한 다양한 천체 사진들이 수록되어 있어 더욱 흥미로웠기에 다른 우주 현상에 대한 사진들을 찾아보고싶다.

https://n.news.naver.com/article/079/0003494453

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목차: VII 우리은하와 우주의 구조
도서명: 우주의구조(브라이언 그린)
내용:  이책은 우주의 시공간에 대해서 말해준다. 시공간은 아인슈타인이 만들어 낸 추상적 개념이나
공간은 왜 3차원인지에 대해서나 시간 등 우주를 구성하고 우리 주변에 있는 공간에 대해서 현대 물리학에 관하여 말해준다.

https://www.hankyung.com/news/article/2007062059981

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https://m.segye.com/view/20210311516615

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도서명 : 지구온난화 어떻게 해결할까?

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도서명 : 지구온난화 어떻게 해결할까?

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기사링크 : https://www.busaneconomy.com/news/articleView.html?idxno=126871

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*지구과학 교과 학습방법 및 노력
지구과학이라는 교과는 지질 및 우주라는 넓으면서도 우리 삶과 밀접한 연관이 있는 현상 즉, 지금도 우리 주변에서 일어나고 있는 상황을 다루는 과목이다. 그래서 어떤 현상에 대해 이해하는 것이 중요하다고 생각했다. 현상의 인과관계를 따져가며 어떤 영향을 주길래 이러한 결과가 나타나는 지에 초점을 두며 학습을 하였다. 또한 현상이 일어나는 과정 및 양상을 단순화한 그림을 사용해 나타내니 훨씬 더 한 눈에 들어왔고 복습하기에도 용이하였다. 같은 현상일지라도 세부적인 사항에 따라 결과가 천지차이로 달리지기 때문에 여러가지 사례를 찾아보면서 하나하나씩 적용해가며 문제를 해결하였고 해결이 되지 않을 시에는 친구들과, 혹은 선생님께 여쭈며 문제를 해결할 수 있었다. 지2의 내용은 지1의 내용과 높은 유사성을 보였기에 지1의 기본 내용을 다시 상기하여 학습하였으며 특히 해수파트에서 에크만 수송이나 전세계의 해수 순환도에 대한 기본적인 이해가 바탕이 되어야 된다는 생각에 다시 복습하기도 하였다

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제목: 엘니뇨는 어떻게 일어나며 구체적인 영향은 무엇인가?
도서명:2016 엘니뇨 백서
저자명: 기상청
관련교과 단원 : 해수의 운동과 순환
주제:엘니뇨와 라니냐에 대한 심층 분석
도서 내용: 엘니뇨 라니냐에 대한 정의 구조, 영향과 그에 따른 통계자료, 엘니뇨와 라니냐가 일어난 해에 대한 사회 경제적 측면에서의 영향, 그리고 한반도에 주는 영향에 대해 서술하고 있다.
핵심키워드: 용승, 순환, 강우량, 기압
더 알아본 내용: 기사링크(https://www.yna.co.kr/view/AKR20210406142800009?input=1195m)

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도서명: 빙하의 반격 저자:  비에른 로아르 바스네스
https://www.hani.co.kr/arti/society/environment/957947.html

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<지구과학 교과학습을 하면서 자신의 노력과 학습방법>

지구과학을 더 깊이 탐구하기위해선 지구나 우주와 관련된 현상을 이해해야 한다고 생각한다. 그래서 이번 탐구과정에서 교과서의 개념을 바탕으로주어진 현상들을 자연현상에 적용해보면서 문제를 분석하려고 노력했다.

특히 지구의 변화를 일으켰던 상황들, 예를 들어 연 평균기온의 급격한 변화, 화산활동, 운석충돌 등이 지구에 미친 영향과, 진화생물학을 이해하기위해 관련된 도서와 논문들을 살펴보았고, 앞으로 예상되는 문제점과 해결방안에 대해 탐구해보았다.

<추가적인 학습방법. 진로와 연계하여>

지권과 생물권의 공진화가 일어날 정도의 변화가 발생하게 된다면, 가장 큰 문제는 생태계의 파괴문제와, 기후이상으로 인한 신종 감염병의 확산문제가 우려된다.

인류역사상 바이러스는 인간과 공진화해왔다. 독성이 강한 변이는 저절로 자연선택과정에서 도태되고, 상대적으로 약한 변이가 득세하게 되어있다. 어쩌면 우리는 바이러스를 박멸이 아닌 공진화의 존재로 받아들여야할지 모른다.

이번 연구에서는 추가학습으로 바이러스와 인간의 공진화에 대해서 살펴보았다.

이를 위해 바이러스의 근원과 진화, 그리고 인류사회가 어떻게 조직하여 바이러스를 대응하고 극복해왔는지 탐구해보았다.

<  관련추가자료>

1.http://scienceon.hani.co.kr/183805

바이러스와 인간, 경쟁과 공존의 경계에서 만나다.

2. 코로나19, 지구의 경고 – 생태계 파괴와 환경오염, 기후위기가 불러온 재앙일까? [다큐S프라임] / YTN 사이언스

https://www.youtube.com/watch?v=27y7z6R1RZw

3. 과학자들이 아무리 말해도 당신이 현실부정하는 10년 후 팩트

https://www.youtube.com/watch?v=H-SJ3eKdhSA

4.[‘역사 속 전염병’의 교훈] 바이러스의 공격, 더 집요한 인간의 항전

https://jmagazine.joins.com/economist/view/329678

*추가완료하였습니다.

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지구과학 교과학습 노력

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지구과학 교과학습 노력

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지구과학을 공부하면서 내용이 이해가 잘 되지 않거나 교과서에 제시된 내용만으로는 부족하다고 느낄때에는 직접 인터넷이나 책을 찾아보면서 내가 이해하지 못한 부분에 대해서 확실하게 이해를 하고 넘어갔다. 또한 개념만을 학습하는 것이 아니라 개념과 연관되어 있는 예시나 실제 사례를 찾아보면서 개념을 암기하는 데에만 그치지 않고 내가 배운 개념이 어떻게 적용되는 지에 대해서 알아봄으로써 내용에 대해서 쉽고 확실하게 이해할 수 있었다.

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추가적인 학습내용: 현재 진로와 관련된 인공지능과 학습한 우주에 대해 조사하며 인공지능이 '암흑물질 지도'를 그렸다는 사실에 대해 알 수 있었다. 이는 인공지능의 딥러닝 기술을 이용한 것으로 기존의 정보를 이용하여 인공지능을 학습시겨 암흑물질지도를 그린 것이다. 인공지능이 우리은하 둘러싼 우주 속 암흑물질 지도 그렸다 | 연합뉴스 (yna.co.kr)

학습방법: 암석의 사진을 이용하여 암석의 종류가 무엇이며 각자의 특징 등을 파악하며 학습하였다.

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발표제목: 빙하 속 바이러스
단원: 1-1 지구의 탄생과 진화
도서명_2050 거주불능 지구
관련 내용: 고대 바이러스 및 균 등 병원체가 빙하 내 동물 사체에 얼려있으며, 빙하가 녹아 동물의 사체가 빙하 밖으로 노출됨에 따라 병원체가 노출된다. 실제 2016년, 러시아 지역에서 빙하가 녹으면서 죽은 순록의 사체가 드러났고, 이를 숙주로 하던 탄저균에 의해 순록의 사체를 접한 사람들이 사망한 사례가 있다. 또한, 2004년부터 현재까지 이와 같은 이유로 네 종류 이상의 바이러스가 발견되었다.
추가 학습하고 싶은 내용
: 바이러스 백신 방식으로 mRNA 방식이나 바이러스 벡터 방식 등 여러 방식이 있던데, 빙하 속 바이러스를 예방할 수 있는 방식은 무엇인지 탐구하고 싶다.
지구과학 공부방법
: 지구과학은 물리, 화학 등의 개념을 실제 현상에 적용해 해석한 과목이니, 어떤 지구 현상이 있을 때, 이를 해설하는 여러 가설들 중 일리 있는 가설을 판단하는 연습을 하였다.

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발표 제목: 해일의 피해를 최소화 하는법

 

단원: 해수의 운동과 순환 - 해일

 

관련도서 : 지진해일 (테일러 모리슨)



키워드: 지진 해일



이책 지진해일』은 미국의 작가 테일러 모리슨이 1946년 하와이 지진해일을 바탕으로 지진해일의 원인과 예측 방법에 상세히 설명해 놓은 그림책입니다. 상세하게 그린 그림과 풍부한 자료로 지진해일의 위험성과 무서움을 보여주면서, 지진해일의 위험성을 충분히 인지하고 그에 대비한 안전장치가 필요하다는 이야기를 들려줍니다.

1946년 4월 1일 알래스카의 알류산 열도에서 강력한 지진이 발생하자 수천 킬로미터 떨어진 하와이에 거대한 지진해일이 밀려와 수많은 사람들이목숨을 잃었습니다. 미국은 이 사건 이후 해일경보센터를 설치해 지진해일에 대비하고 있습니다. 이곳에서 관측된 지진해일 정보는 '국제해일경보체제협력그룹'에 가입된 태평양 연안 26개국에 전달되며 우리나라도 이 그룹에 가입되어 있습니다.

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발표 제목: 해일의 피해를 최소화 하는법

 

단원: 해수의 운동과 순환 - 해일

 

관련도서 : 지진해일 (테일러 모리슨)



키워드: 지진 해일



이책 지진해일』은 미국의 작가 테일러 모리슨이 1946년 하와이 지진해일을 바탕으로 지진해일의 원인과 예측 방법에 상세히 설명해 놓은 그림책입니다. 상세하게 그린 그림과 풍부한 자료로 지진해일의 위험성과 무서움을 보여주면서, 지진해일의 위험성을 충분히 인지하고 그에 대비한 안전장치가 필요하다는 이야기를 들려줍니다.

1946년 4월 1일 알래스카의 알류산 열도에서 강력한 지진이 발생하자 수천 킬로미터 떨어진 하와이에 거대한 지진해일이 밀려와 수많은 사람들이목숨을 잃었습니다. 미국은 이 사건 이후 해일경보센터를 설치해 지진해일에 대비하고 있습니다. 이곳에서 관측된 지진해일 정보는 '국제해일경보체제협력그룹'에 가입된 태평양 연안 26개국에 전달되며 우리나라도 이 그룹에 가입되어 있습니다.

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[앵커]

삼면이 바다인 우리나라에서는 지진해일 피해가 언제든 일어날 수 있습니다.

실제로 두 차례나 피해를 본 강원도 삼척에 국내에서 처음으로 지진해일 방지시설이 설치되고 있어 관심을 끌고 있습니다.

송세혁 기자가 취재했습니다.

[기자]

강원도 삼척항 입구에 아파트 15층 높이 콘크리트 기둥 두 개가 세워졌습니다.

기둥 사이에는 철제 수문이 있습니다.

수문은 가로 50m, 세로 7.1m로 무게는 520t에 이릅니다.

바닷속 지진으로 거대한 파도가 육지로 밀려오는 지진해일, 이른바 쓰나미 피해를 막기 위한 시설입니다.

지진해일 침수 방지시설이 설치되는 것은 국내에서 처음으로 방수문 규모로는 아시아에서 가장 큽니다.

지진해일이 예상되면 평소 올라가 있는 수문을 내려서 항구를 보호하는 방식입니다.

수문이 닫히면 기존 해수면보다 3.5m가량 더 높은 파고를 막을 수 있습니다.

일본 서쪽 해안에서 규모 7.0 이상 지진이 발생할 경우 1∼2시간 뒤면 지진해일이 동해안에 도달할 수 있습니다.

실제로 삼척에선 1983년과 1993년, 일본발 지진해일이 발생해 3명이 숨지거나 실종됐고 3억 원이 넘는 재산피해가 났습니다.

[이수진 / 시공업체 상무 : 분당 1∼1.5m 정도 소요됩니다. 19m 높이가 확보돼 있는데, 모두 닫히려면 15∼20분 정도 소요됩니다.]

해양수산부와 강원도는 상부에 전망대를 설치해 평상시에는 지진해일 교육관과 관광시설로 활용하기로 했습니다.

470억 원이 투입되는 지진해일 방지시설의 공정률은 80%로 내년 6월쯤 완공될 예정입니다.

YTN 송세혁[shsong@ytn.co.kr]입니다.

※ '당신의 제보가 뉴스가 됩니다' YTN은 여러분의 소중한 제보를 기다립니다.

[카카오톡] YTN을 검색해 채널 추가 [전화] 02-398-8585 [메일] social@ytn.co.kr [온라인 제보] www.ytn.co.kr

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"쓰나미 막는다" 국내 첫 지진해일 방지시설

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앵커] 삼면이 바다인 우리나라에서는 지진해일 피해가 언제든 일어날 수 있습니다. 실제로 두 차례나 피해를 본 강원도 삼척에 국내에서 처음으로 지진해일 방지시설이 설치되고 있어 관심을 끌고 있습니다. 송세혁 기자가 취재했습니다. [기자] 강원도 삼척항 입구에 아파트 15층 높이 콘크리트 기둥 두 개가 세워졌습니다. 기둥 사이에는 철제 수문이 있습

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지구과학 교과 학습방법

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지구과학 교과 학습방법

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여러가지 그래프들을 서로 비교하고 분석하면서 학습했다

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발표 제목: 지구 온난화를 막을 수 있는 방법은?

책 제목:

지구온난화 이야기
저자명: 이광렬
http://www.electimes.com/article.php?aid=1620873063217159121

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이현성 화이팅

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책 제목: 지구의 삶과 죽음
나는 평소에 자구과학을 매우 좋아한다
https://n.news.naver.com/article/214/0001125958

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30205 김동현                               해양관련 학과에 진학하기위해서 수업시간에 우리나라 주변에서 구할 수 있는 해양광물이나 지금 우리나라에서 시행하고있는 해양에너지 이용 발전에 대해 탐구하였다. 

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30205 김동현                               해양관련 학과에 진학하기위해서 수업시간에 우리나라 주변에서 구할 수 있는 해양광물이나 지금 우리나라에서 시행하고있는 해양에너지 이용 발전에 대해 탐구하였다. 

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지구과학 도서추천 및 발표

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지구과학 도서추천 및 발표

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30110 박준서

*발표 제목: 지진에 대한 새로운 시각과 지진의 특성을 바탕으로한 대응 방법

*단원: Ⅰ. 지구의 형성과 역장 (02. 지구 내부 구조)
*도서명: 지진, 인류를 향한 메세지(수선재)
*교과내용 핵심 키워드: 지구내부 에너지, 지각변동, 지진(지진파), 지구내부 구조 등

*교과 내용 연관 도서 설명: 이 책은 우리가 살아가면서 접할 수 있는 지진에 대한 새로운 시각을 제시한다. 보통 지진은 지구 내부에 축적된 탄성 에너지가 갑자기 방출되면서 파동의 형태로 사방으로 전달되어 지표면이 진동하는 것이다. 이는 많은 경제적인 피해를 야기시키고 인간을 비롯한 다양한 생명체들의 목숨을 빼앗아 가는 무서운 자연재해이다. 많은 이들이지진을 부정적인 시각으로 바라보고 인식 또한 그럴것이다. 하지만 지진이우리에게 피해만 주는 것은 아니다. 이 책의 저자는 지진이 지구의 생명현상 중의 하나라고 규정하였다. 지구는 살아있는 유기체이며 그 활동의 현상으로서 나타나는 것이 지진이라고 하였다. 오랜 역사를 가지는 지구는진화를 위한 별로서 다양한 형태로 변화해 왔고, 그 변화를 통해 지구는 인간의 진화 방향과 맞물려 다른 장을 제공하기도 했다. 즉 다른 무대가 마련되고 그에 맞는 인류들이 등장하는 기회가 된 것이다. 따라서 지진은 곧 새로운 문명의 출현을 뜻하는 것이기도 한다는 것이다. 또 지진으로 인해서토양이 비옥해지는 것과 같은 유익한 이익을 가져올 수 있기에 지진에대한부정적인 시각만을 고집하는 것은 옳지 않다는 요지이다.지진을 발생시키는 진동, 파동은 흔히 지진파라고 말한다. 지진파의 경우크게 2가지로 나눌 수 있는데 실체파와 표면파이다. 실체파에는 P파와 S파가 있다. P파는 종파이고 속도는 최대 8km/s로 매우 빠르며 진폭은 작고피해는 크다. 고체, 액체, 기체 모두 통과가 가능하기도 하다. S파는 횡파이며 4km/s의 속도이다. 진폭은 중간이고 피해는 큰편이다. 하지만 고체만통과할 수 있다. 마지막으로 표면파인 L파는 2~3km/s의 속도로 진폭이크고 피해 규모가 매우 크다. 지진파의 종류에 따라 피해 규모와 지진의 양상이 달라지기 때문에 상황에 맞게 적절한 대응을 해야 한다. 지진의 진앙,진원과 거리가 멀다고 해서 안심하거나 안일하게 반응해서는 안된다. 지진파의 속력에 대한 고려도 해야되기 때문이다. 국가는 국민들의 안전을 위해서 지진에 대한 정보를 적극적으로 알리고 제공해야하고, 지진파 연구에대한 투자와 개발을 보다 활발히 단행해야한다. 지진활동이 판의 경계에서만 일어난다는 보장은 없다. 판의 경계 근처에 있는 우리나라는 지진 발생빈도가 낮은 편이었다. 하지만 최근들어 빈도가 늘고 있고 이제는 준비를해야할 때이다.

*추가 학습하고 싶은 내용: 과거 우리나라는 지진으로 부터 안전하다는 생각이 확고했지만 오늘날은 지진의 위험지역에 있고 지진으로 부터 안전하지 않다는 생각을 항상 한다. 그래서 이를 구체적인 수치로 확인하여 증명해 보고자 우리나라의 최근 50년 간의 지진 발생 빈도와 사례에 대해 추가적으로 학습하고 싶다. 그리고 또 판의 경계에서만이 지진이나 화산활동이빈번한지에 대해 의문점이 생겼다. 판의 경계 이외에 지진, 화산활동이 자주 발생하는 부분이 있는지 있다면 어떤 특성을 가지고 있어야 하는지 추가적으로 알고 싶다. (나의 진로는 생명과학 분야와 깊은 관련이 있다.) 지진이 발생하면 자연환경을 포함한 우리 주변에서 많은 움직임이 관찰된다. 인간은 자신들이 만들고 제작한 지진 감지 장치들을 통해서 지진을 감지하지만 새, 강아지 등과 같은 동물들은 보능적인 특성으로 지진을 감지하고 먼저 행동을 보인다. 동물들이 지진이나 자연재해를 빠르게 감지하고 반응할 수 있는 원인을 그들의 특성과 자연재해의 특성과 관련 탐구활동을 진행해 보았다. 식물의 경우 지진이 발생하면 부러지거나 뿌리가 상하며 뿌리가 뽑혀 죽는 경우 등 피해를 입는 경우가 다반사이다. 하지만 지진이라는 상황속에서 피해를 다른 생물체 들에 비해 덜 받고 유리한 이점을 가져갈 수 있는 식물이 있기 때문에 이에 대해 탐구해 보고자 했다. 대나무가 그중 하나이며 그 특성과 지진의 관계에 대해서도 탐구해보았다.
관련 기사 링크: http://blog.blog.naver.com/bambooo0/220706 /768106
https://n.news.naver.com/article/346/0000018133

지구과학교과 학습하며서 자신의 노력과 학습방법: 니는 지구과학교과를 학습하면서 지구과학 관련 개념과 이론들을 일상생활에 직접 적용해 보면서 이해하려고 노력했다. 지구는 우리가 살아가고 있는 행성이므로 이에 대한 현상이나 이론을 정확히 알고 있어야 많은 도움이 되고 유익할 것이라고 생각했기 때문이다. 또 다양한 사례들을 만들고 가정하여 공식을 유도해 내거나 현상의 원인을 증명해 보기도 하였다. 지구과학은 암기를 해야하는 비중이 큰 과목이라고 할 수 있다. 이 부분에서는 반복적으로 복습을 하였고 서로 다른것의 공통점을 찾아 관련지어 생각하려고 노력하였다.

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1. 인강이나 학습 영상자료를 통하여 시각적으로 학습을 했으며, 학습 후 백지 종이에 자신이 공부한 내용을 정리하는 등의 노력을 하였다.

2. 진로가 응급구조사여서 이와 관련되게 자료를 조사하고 싶어서 지구과학 교과서에 지진해일의 원인과 피해 조사를 하는 학습활동이 있어서 이걸 더 내 진로와 연관되게 추가적으로 더 조사를 하여 활동을 하면 좋겠다라는 생각을 하여 지진해일의 발생원인과 그에 대한 안전수칙에 대해 조사하게 되었다.

3. 국민재난 안전포털이라는 사이트를 이용하여 자연재난행동요령이라는 부분에 여러 자연재난에 대한 재난 행동요령에 대해 탐구를 할수 있었으며, 이러한 재난상황으로 인한 피해에 알맞게 대처할수 있을 것같으며, 이러한 상황일 발생했을때 당황하지 않고 나 자신뿐만 아니라 내주변 사람들도 챙길수 있을것 같다.

4.https://blog.naver.com/kordipr/221154904531
https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=104&oid=003&aid=0003738383

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요즘 우주가 단연 화두다. 첨단 바이오 과학도 예외는 아니다. 우주에서 의약품을 개발하는 시대가 열리고 있다.

우주는 중력의 방해가 거의 없어서 고순도, 고효율의 화학반응이나 신소재 개발 실험에 좋은 환경이다. 민간 우주 사업 시대를 연 스페이스X 화물선 '카고드래건 2호'가 최근 과학 및 의학 실험 장비들을 싣고 약 400km 상공의 국제우주정거장(ISS) 도킹에 성공하였다. 이제 ISS에 체류 중인 과학자들은 제약회사와 대학 등에서 의뢰한 백신 개발을 포함한 12건의 다양한 실험을 한다고 한다.

이렇게 무중력인 우주 환경의 장점을 이용한 실험뿐 아니라, 우주 환경에 따른 몸의 생리적 변화를 의약품 개발에 이용하기도 한다. 한 예로, 우주에서는 지구에서보다 활동량이 적은 데다 뼈에 자극도 거의 없어서 몸속의 칼슘이 빠져나가 골다공증이 생긴다. 이에 착안하여 2011년 우주인 4명과 실험용 쥐 30마리가 탑승한 우주왕복선 '아틀란티스호'에서 골다공증 신약 물질의 임상시험과 동물실험을 하였으며 그 후 그 골다공증 치료제는 지구에서의 추가 개발 및 시험 과정을 거쳐 현재 실제로 시판 중이다.

'우주'에서 동물 실험 및 임상시험을 하는 시대가 도래했다고 하니, 1990년대 한국 제약업계 1세대 임상시험 관리자로 일했던 필자가 갑자기 '라떼 세대'가 된 기분이다. 의약품이 신약으로 허가받기 위해서는 GLP(Good Laboratory Practice) 하에서의 동물실험과 GCP(Good Clinical Practice) 하에서의 건강한 사람 및 환자를 대상으로 하는 임상시험이 요구되는데, 이들은 보통 10년 이상 걸리는 신약 개발에 가장 중요하고 오래 걸리는 단계이다. 시범 케이스인 이 골다공증약의 경우처럼, 우주 환경에서의 생체 변화를 이용하여 동물 실험이나 임상시험 기본 예측 자료를 얻게 되면지구 상에서의 우리 건강 문제를 해결하는데 새롭게 도움을 줄 수도 있을 것 같다.

우주에서 생기는 우주 질환들은 골다공증 외에도 여러 가지가 있다. 우선 체액, 혈액 및 귀 안의 림프액 등이 모두 몸 안에서 공중에 떠 있기 때문에 후각과 미각을 상실하여 식욕이 급격히 떨어지고, 방향과 평행감각을 잃어버려 우주인의 50% 이상은 '우주 적응 증후군'인 우주 멀미를 겪는다고 한다. 또한 지구는 하루에 한 번 자전하는데, 우주왕복선의 경우 지구를 하루에 16번 돌다 보니 밤낮이 자주 바뀌고 생체 시계가 교란되어 우주 시차로 고생한다. 상체로 몰린 혈액 때문에 얼굴과 목이 붓는 '부은 머리 새다리 증후군'에 의한 우주 두통과 척추 통증 등 다양한 질환도 앓는다고 한다. 그 밖에도, 아직 치료제가 없는 우주 방사선에 노출될 위험으로, 주로 실내에서 일을 하다 보니 비타민 D 부족이 생기는 등 갖가지 체내 영양소의 불균형도 야기된다. 그래서 우주인들은 의무적으로 일정 시간 숙면, 근육과 골격 강화 운동을 해야 하며 식욕을 돋우기 위해 강한 맛으로 조리되고 영양 잡힌 엄선된 우주식을 먹는다.

지난 1월, NASA에서 공고한 '우주방사선 방어 및 치료제 개발사업'에 한국의 바이오텍을 포함한 최종 8개 팀이 선정되었다는 반가운 뉴스를 보았다. 우주 방사선 치료제 개발과 더불어 더 안전한 우주 환경에서의 지속적인 바이오 실험 및 우주 의약품 개발로 생명과학의 미래에 긍정적인 발전과 도약이 있기를 제약 과학인의 한 사람으로서 기대해본다.

류은주 / 전 화이자 글로벌 마케팅 디렉터·한국 약사

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[오늘의 노트] 우주 개발 의약품

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요즘 우주가 단연 화두다. 첨단 바이오 과학도 예외는 아니다. 우주에서 의약품을 개발하는 시대가 열리고 있다. 우주는 중력의 방해가 거의 없어서 고순도, 고효율의 화학반응이나 신소재 개발 실험에 좋은 환경이다. 민간 우주 사업 시대를 연 스페이스X 화물선 '카고드래건 2호'가 최근 과학 및 의학 실험 장비들을 싣고 약 400km 상공의 국제우주정거장(ISS) 도킹에 성공하였다.

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30101 강현우

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[사진출처/첨부자료] http://rathinker.co.kr/paranormal/creationism/abioprob_1.html
모든 사람들이 "우연히 어떤 효소라도 발생할 가능성은 거의 없다"는 말을 하는 사람을 자주 보게 될 것이다. 이들은 천체물리학자 프레드 호일이 한 그것에 대한 인상적인 확률계산도 인용할 것이고. 보렐의 법칙이라고 부르는 즉 생명이 확률적으로 탄생할 가능성이 없다는 말로 더 한층 강조할 것이다. 프레드 호일을 비롯한 사람들은 이것에 대해서 몇가지 오류를 범하고 있다.

창조과학자들이 주장하는 "이것은 정말 불가능하다"라는 계산의 문제점

1) 그들은 현재 단계의 단백질, 혹은 박테리아 전체의 단백질 전체가 우연히 발생할 가능성에 대해서 말한다. 이것은 화학진화가 전혀 아니다.

2) 그들은 이세상에는 생명체에는 한정된 갯수의 단백질이 그리고 그 단백질이 정해진 서열만으로 존재해야 하는 것으로 생각한다.

3) 그들은 확률을 계산할 때 순차적 시도만 생각하지 동시에 일어날 가능성은 고려하지 않는다.

4) 그들은 확률의 계산의 의미하는 바를 이해하지 못하고 있다.

5) 그들은 심각하게 무작위 서열의 그룹에서 보여지는 기능을 가지고 있는 효소/라이보자임의 갯수를 작게 생각한다.

나는 사람들에게 이러한 다양한 오류를 지적하고 이렇게 확률로 화학진화를 계산하는 것이 가능하지 않은 가를 보여주겠다.

A primordial protoplasmic globule

만약에 300개의 아미노산으로 이루어진 단백질(예를들어 carboxypeptidase)가 우연히 생길 가능성을 계산해보면 (1/20)300 혹은 1/(2.04x10390) 이라고 계산을 한다. 이것은 분명히 놀랄 만큼 작은 것이고 사실 일어날 것 같지 않다고 생각하게 된다. 거기다가 400개 혹은 그 이상의 단백질이 더 필요하고 그것에 대해서 확률을 계산하다 보면 머리가 돌아 버릴 지경이 될지도 모른다. 이런 계산은 아무리 작은 생명체라도 만들어지는 것은 완전히 불가능해 보인다. 그러나 이것은 완전히 잘못된 내용이다.

첫째로, 생물학적인 중합체(polymer)가 단량체(monomer)에서 만들어지는 과적은 화학과 생화학적 반응이지 무작위로 되는 것은 아니다.

두 번째, 시작할 때의 전제 전체가 틀렸는데 현대의 화학진화 이론은 최초의 생명체를 훨씬 간단한 것으로 생각한다. 이것은 현재의 프로토박테리아 혹은 프리프로토박테리아(오파린이 protobiont라고 하고 Woese는 progenote라고 한것)보다 더 간단하다고 생각할 뿐 아니라 간단한 단백질의 갯수도 30-40 subunit을 넘지 않을 것으로 생각한다. 이러한 단순한 분자들이 서서히 진화해서 서로 협력하게 되고 스스로 복제하는 시스템을 갖추게 되고 결국 하나의 작은 유기체가 된다. 가상적인 probiont와 현대 박테리아의 비교를 해보기 바란다.

최초의 "살아있는 물체"는 한 개의 복제 가능한 분자였을 것이며 이것은 Ghadiri 그룹이 보고한 자기 복제가 가능한 펩파이드, 혹은 자기 복제가 가능한 hexanucleotide 또는, 자기 자신을 복사할 수 있는 RNA polymerase와 비슷할 것이다.

다른 가능성은 처음의 자기 복제가 가능한 것은 단백질효소 혹은 RNA 효소인 촉매로 이것들이 촉매반응을 통해서 자신들을 다시 만들어 내는 것이다. 이것에 대한 예는 SunY 3개의 subunit으로 이루어진 self-replicator일 것이다. 이들의 촉매반응은 조그만 연못이나 혹은 늪, 못 등에 제한되거나 하나면 점토나 점토에흡착된 촉매반응일 것이다. 무작위로 만들어진 펩타이드 혹은 폴리펩타이드에서 많은 촉매반응을 일으키는 서열이 있으며 작은 화합물중에서 촉매반응을 일으키는 물질이 형성되지 않을 것 같지가 않다.

이 두가지 모델은 서로 배타적이지 않다. Ghadiri peptide가 돌연변이가 되서 촉매사이클을 형성할 수 있다.
우연적으로 생명이 발생할 확률은 비행기가 땅에 떨어져 부서진 뒤에 다시 조립될
확률이야요..
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위 이야기를 창조설자들과 개독들이 말하는 [환원불가능성] 이라는 개소리이다..
최초의 생명체인 미생물의 탄생 시기는 35억년 전 정도로 추정하고 있다.

최초의 자기 복제가 가능한 물질이 하나의 분자인지 아니면 여러 가지 분자의 복합체이건간에 이러한 것은 마치 프레드 호일이 주장하듯 "뒷마당에 잡다한 쓰레기를 토네이도가 747비행기로 만든었다"것과는전혀 다르다.

In the natural sciences, abiogenesis is the theory of how life on Earth could have arisen from inanimate matter. It should not be confused with evolution, which is the study of how groups of already living things change over time, or with cosmogony, which covers how the universe might have arisen.

also you should not be confused< Louis Pasteu's Spontaneous Generation > naturaly Spontaneous Generation is not truth.

Most amino acids, often called " the building blocks of life", can form via natural chemical reactions unrelated to life, as demonstrated in the Miller-Urey experiment and similar experiments, which involved simulating the conditions of the early Earth, in a scientific laboratory.[1] In all living things, these amino acids are organized into proteins, and the construction of these proteins is mediated by nucleic acids. Which of these organic molecules first arose and how they formed the first life is the focus of abiogenesis.

In any theory of abiogenesis, two aspects of life have to be accounted for: replication, and metabolism. The question of which came first gave rise to different types of theories. In the beginning, metabolism-first theories (Oparin coacervate) were proposed, and only later thinking gave rise to modern, replication-first approach.

In modern, still somewhat limited understanding, the first living things on Earth are thought to be single cell prokaryotes (which lack a cell nucleus), perhaps evolved from protobionts

The sequence of chemical events that led to the first nucleic acids is not known. Several hypotheses about early life have been proposed, most notably the iron-sulfur world theory (metabolism without genetics) and the RNA world hypothesis (RNA life-forms).

conculusion, in modern biplogy, scientists called that polymer be becamed basic primitive organic cell same as coacervate, microsphere, protobionts etc.. to[ a lump of organic compounds ]

생물학에서 생물의 베이스가 되는 군체를 a lump of organic compounds 라고 기술되어있습니다.
우리말로 해석하면 유기화합물덩어리 또는 유기화합물 군체로 해석되는 것이 옳을 것입니다

생명이 최초에 탄생하게된 원리에 대해서 설명해드리면, 대략 이렇습니다. 유기분자들이 둥둥 떠다니는 바다가 있습니다. 그 드넓은 바다에 분자들이 서로 어마어마한 횟수로 충돌하죠. 그럼 서로 끌어당기는 성질을 지닌 분자들은 서로 결합하겠죠? 그렇게 해서 a-b-c 라는 분자가 하나 탄생합니다. 자 그런데 여기서 a는 c를 끌어당기고 c는 a를 끌어당긴다고 합시다. b는 자기자신을 끌어당기고요. 그렇게 되면 이 a-b-c 분자가 바다속을 동동 떠다니다가 이렇게 분자들이 달라붙겠지요.

a-b-c
c-b-a

이런 식으로 말이죠. 분자를 형태적으로 생각해서 a와 c가 마치 음각과 양각처럼 달라붙습니다. 효소도 이런 원리로 작동하지요. 자 그럼, 여기서 이 6개짜리 분자가 계속 유지될까요? 아닙니다. 여기서 a-b-c분자의 자체 결합력이 더 강력하기 때문에 약간의 자극만 있어도 이 6개 짜리는 떨어져 나가버리고 a-b-c분자 2개만 달랑 남게 됩니다.

a-b-c
c-b-a

이렇게 말이죠. 이게 바로 최초의 자기복제체입니다. a-b-c가 스스로 자신의 사본을 만들어 내는 것이죠. 생명체는 바로 이 최초의 자기복제자. 단 한번의 자기복제자의 탄생으로 충분히 가능합니다. 이것이 수십억년의 진화를 거치는 겁니다.
이기적 유전자 나 눈 먼 시계공 ㅇ라도 최소한 읽어봅시다..

"자연적 조건"이라는 것은 참 신비한 조건입니다.
확률적으로 극히 낮은 확률을 가지는 반응일지라도, 그 반응규모가 매우 커서, 결국 일어나게 되니까요.

음.. 에를 들어 분자량 100~500정도의 물질에서 일어나는 화학반응이 10조분의 1의 확률이라면,

1몰의 분자 집단만 되더라도 1밀리초(1000분의 1초)이내에서 반드시 그 반응이 일어날 수 있겠죠..

확률이 10^100분의 1이라고 해도 자연계 내에 웬만해선 1,000몰 정도는 있을테니
생명체 합성을 위한 재료는 이미 준비되어 있었다. 밀러 전기방전 실험 자료 >>> [2008년 실험 논문] Johnson AP, Cleaves HJ, Dworkin JP, Glavin DP, Lazcano A, Bada JL (2008). "The Miller Volcanic Spark Discharge Experiment". Science 322 (5900): 404. doi:10.1126/science.1161527.
http://scienceblogs.com/pharyngula/2008/10/old_scientists_never_clean_out.php http://blog.naver.com/ohryan77/60063539006 http://en.wikipedia.org/wiki/Stanley_Miller http://en.wikipedia.org/wiki/Miller%E2%80%93Urey_experiment
몇 달이나 몇 년쯤 지나면 반응이 일어납니다.
http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=110&oid=262&aid=0000000335
간단한 아미노산이 화산이나 용암 등에 의해 뜨거워진 원시 해양에서 단백질이 되는 경우 가상 ㄷ. ATP, 핵산의 형성: 암모니아, 시안화수소 가열→ 아데닌, 구아닌 포름알데히드(HCHO) → 리보오스 ③ 원시생명체의 탄생 : 유기물이 모인 액정의 코아세르베이트 → 무기호흡을 하는 종속 영양생물 OK?!
http://100.naver.com/100.nhn?docid=828549
어느 외국 사이언스 블로그

[ 밀러 실험 위키디피아 링크 ]

밀러 이후에도 제프리 바더나 우레이 같은 경우 22종의 아미노산 합성도 있고

http://kr.blog.yahoo.com/jk0620/1456886
http://blog.naver.com/ohryan77/60064585494 생명의 기원과 진화
여기에도 나온다

코아세르베이트

성간우주에서 새로운 두 종류의 복잡한 유기물 분자가 발견돼 행성이 생기기 전에 이미 우주에 생명체 구성물질이 존재했을 가능성을 시사하고 있다고 디스커버리 채널 인터넷판이 보도했다. 독일 막스 플랑크 전파천문학연구소 연구진은 우리은하 중심부의 별 탄생구역인 `궁수자리 B2'에서 광범위한 종류의 유기물이 발견됐으며 이 가운데 포름산에틸과 시안화 엔프로필 등 두 종류는 지금까지 성간우주에서 발견된 분자 가운데 가장 복잡한 것이라고 유럽천체우주과학 회의에서 발표했다

연구진은 이런 방식으로 형성되는 분자의 크기에는 제한이 없는 것으로 나타나 더 복잡한 분자가 만들어졌을 가능성도 충분하다면서 이는 행성이 형성되기 전에 이미 우주에 많은 생명체 구성 요소가 존재했을 가능성을 제기하는 것이라고 말했다.

네이쳐(Nature) 보고된 최신 연구보고서[Nature, 416, 401 and 403 (2002)]에 따르면 연구진은 절대온도 15K 이하의 온도에서 얼음결정과 그밖에 아주 간단한 분자들만이 존재하는 상태에서 자외선을 조사함으로서 아미노산이 생성된다는 사실을 실험을 통해 증명했다.

대부분의 천체화학자(astrochemists)들은 운석에서 발견되는 아미노산이 수용액 상태에서 생성된다고 주장한다. 하지만 이번 연구에 참여한 연구진의 일원인 맥스 P. 베른스타인 박사는 운석에서 발견된 글라이신(glycine)과 알라닌(alanine) 등 저분자량 아미노산의 중수소 동위원소비(deuterium isotope ratio)의 조사 결과로 볼 때 아미노산들은 분명히 물의 빙점 이하 극저온에서 형성된 것이 틀림없다고 말했다. 베른스타인 박사는 미항공우주국(NASA) 산하 아메스 연구센터 소속의 유기화학자이다. 베른스타인 박사는 이번 실험을 통해 글라이신과 알라닌 그리고 세린(serine) 합성에 성공했다.

RNA 월드 자기복제분자 모델에 대한 고찰

자기복제계는 우선 작은 물방울 안에 있는 분자가 작은 분자들로 나누어지고 이들이 주형이 되어 새로운 복제 사본을 만듬 (초기 생명체의 진화에 필수적인 단계)

(1) RNA - 유전자와 효소
최초의 유전자가 DNA 보다는 RNA에서 암호화되었다고 확신하는 이유
- RNA도 정보저장 능력을 가지기 있으면서 DNA보다 단순하다. DNA 뉴클레오티드는 원시 조건하에서 자발적으로 중합되지 않는 반면 RNA는 뉴클레오티드는 자발적 생성이 가능함(오글L. E. Orgel) → 복제효소의 도움 없이 복제가 일어남
RNA의 촉매적 성질 : rRNA 일차전사체는 효소의 도움없이 그들 스스로 인트론을 제거할 수 있음 → 초기 RNA 유전자는 인트론과 액손을 함께 포함하고 있었다고 주장(다넬J. E. Darnell) 역전사를 통한 DNA 생성 가능성 → 역전사효소와 유사한 효소가 모든 진핵세포에 존재하고 있어 이 효소가 아주 오래전에 생성되었음을 시사
DNA가 생겨난 이유 : DNA는 RNA에 비해 안정성이 더 높고 정보 저장에 있어 더 효율적이며 복제가 잘못된 곳을 고치고 돌연변이를 삭제할 수 있기 때문 생명의 역사 초기에서 RNA가 DNA로 전환됐다는 사실은 현재 진핵생물에 왜 인트론이 존재하는가를 해명

=> RNA에서 DNA로 전환되는 과정에서 intron이 생겼다는 것이 아니라,

유전물질이 RNA world에서부터 시작되었기 때문에 intron이 존재한다는 의미입니다.

DNA와 달리 RNA는 그 스스로 효소작용이 가능(ribozyme) 하기 때문에
http://rna.cshl.edu/content/free/chapters/09_rna_world_2nd.pdf
원시생명체의 genomic RNA를 ribozyme이 자르고 붙이고 하는 과정에서
http://www.few.vu.nl/~pgross/cosyjournalclub/papers/Self%20sustained%20replication%20of%20an%20RNA%20enzyme.pdf http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/1167856 http://www.sciencemag.org/content/323/5918/1229.abstract
외부에서 유입된 RNA가 끼어들어갈 가능성이 생깁니다.

이렇게 해서 만들어진 intron도 있다는 것이 하나의 가설로 제시되고 있습니다.

물론 인트론이 만들어지는 원인은 다양한 것이 있습니다

[ 참고 논문 ]

제목 : Introns and the RNA World

Tracey A. Lincoln, Gerald F. Joyce (2009). "Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme". Science 27 February 2009: Vol. 323 no. 5918 pp. 1229-1232

http://chemistry.umeche.maine.edu/CHY431/Evolve5.html

Self-Sustained Replication of an RNA Enzyme
Tracey A. Lincoln and Gerald F. Joyce*

An RNA enzyme that catalyzes the RNA-templated joining of RNA was converted to a format whereby two enzymes catalyze each other's synthesis from a total of four oligonucleotide substrates. These cross-replicating RNA enzymes undergo self-sustained exponential amplification in the absence of proteins or other biological materials. Amplification occurs with a doubling time of about 1 hour and can be continued indefinitely. Populations of various cross-replicating enzymes were constructed and allowed to compete for a common pool of substrates, during which recombinant replicators arose and grew to dominate the population. These replicating RNA enzymes can serve as an experimental model of a genetic system. Many such model systems could be constructed, allowing different selective outcomes to be related to the underlying properties of the genetic system.

RNA 분자들을 서로 잇는 반응을 촉매하는 RNA 효소가 2가지의 RNA 효소의 형태로 전환되었다. 이 효소들은 4가지의 짧은 뉴클레오타이드 기질을 이용하여 서로의 합성을 촉매한다. 이 두 효소는 단백질이나 여타 다른 물질 없이도 서로를 기하급수적인 속도로 복제할 수 있다. 복제되는 속도는 약 1시간이며, 이는 영원히 지속될 수 있다.
http://www.rathinker.co.kr/paranormal/creationism/indexcc/CB/CB030.html
이 효소들은 다양한 RNA-축합 RNA 효소들을 같은 뉴클레오타이드 자원을 두고 경쟁하게 하였을 때 최종적으로 RNA 서열들 중 가장 많은 농도를 가지는 서열을 분리함으로서 얻어졌다.(주: 이는 in vitro evolution, 또는 생물 외外 진화 라고 부를 수 있다) 이러한 모델들은 여러 가지가 구축될 수 있으며, 이들을 통해 유전 시스템의 기저 특성들에 따라 어떠한 차등적인 결과가 얻어지는가를 연구할 수 있을 것이다.
http://www.natureasia.com/korea/nature/updates/index.php?issue=7232 https://secure.natureasia.com/korea/nature/updates/index.php?i=63871&issue=7174 http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=105&oid=001&aid=0002659171 http://www.hani.co.kr/arti/science/science_general/333317.html
http://www.natureasia.com/korea/nature/updates/index.php?i=67405&issue=7202 http://blog.naver.com/ohryan77/60064261543
=> 요약하자면 진화를 통해서 서로를 복제하는 한 쌍의 RNA로 이루어진 효소들이 출현.

RNA 월드 관련 자료 중에 이런 사이트도 있군요^^ 생물정보학 사이트 입니다..

세포의 조상인 프로게노트 progenote
프로게노트 : 인트론을 완전히 갖춘 DNA로 형질전환을 일으킴. 리보솜을 가지고 있어 유전적 메세지를 폴리펩티드로 번역할 수 있음
세 가지 계열로 분리 - 시원세균 archaebacteria과 진정세균 eubacteria(원핵생물) 그리고 진핵생물

아미노산이 Nucleic acid로 전환될 수 있는건 이미 밝혀졌고 문제는 단백질 촉매 작용인데 이미 라이보자임(Ribozyme)과 같은 RNA 분자들 존재로 Nucleic acid가 촉매 작용을 통해 자기 복제가 가능할 수 있다는게 밝혀 졌다.. 물론 아직 보안할 점도 많다

대표적인 예가 1983년 테트라히네마(Tetrahynema)란 작은 벌레에서 발견된 '리보자임'(ribozyme)이다. 리보오스(ribose)에 효소를 뜻하는 '엔자임'(enzyme)을 합성한 단어다.

오늘날 모든 RNA는 자신을 복제할 때 효소의 도움이 반드시 필요하다. 하지만 리보자임만은 다른 도움 없이도 스스로를 자르고 붙일 수 있다. 만약 여기에 자신을 복제하는 능력이 갖춰지면, 이론적으로는 다양한 형태로 끝없이 퍼져나갈 수 있다. [RNA 월드 가설]

1. 버그만이 RNA 염기가 약하다고 인용한 글[Levy and Miller 1998]은 약 100 도 근처의 고온에서의 화학진화에 대해서 논쟁하는 것이다. 논문의 저자들은 "0도에서는 C,A,G,와 T가 충분히 안정하여(반감기가 10⁶ yr 이상) 생명의 기원이 되기에 충분하다"고 결론을 내렸다. 그들은 cytosine 이 0도에서 안정하기 않으므로 (반감기 17,000년) 최초의 유전 물질로는 사용되지 않았을 수도 있다고 말했다. C-G 염기가 없는 라이보자임이 발견됨으로써, cytosine이 없는 유전 물질은 가능해졌다. [Reader and Joyce 2002].

2. 만약, 핵산의 염기의 생성이 촉매되고, 가수분해되지 않는다면, 핵산염기가 축적될 것으로 기대할 수 있다. 생명 이전의 조건에서 생성될 수 있는 포름아미드는 핵산염기의 생성을 촉매하는 것이 밝혀졌다[Saladino et al. 2001 Saladino et al. 2003].

오늘날 RNA가 쉽게 분해되는 것은 이것을 분해하는 RNAse라는 효소가 있기 때문이다. 이 효소는 RNA가 쉽게 분해된다면 진화되지 않았을 것이다. 만약 복잡한 유기분자가 매우 약하고, 생명 자체가 불가능했을 것이다. 사실, 생명체는 물이 끓는 온도와 매우 강한 산성에서도 존재한다.

3. 생명체는 매우 안정한 분자로부터 시작할 필요가 없다. 아이젠은 화합물 초사이클(chemical hypercycles)이라는 개념을 만들어냈으며, 여기에서 많은 화학적 성분들이 공존한다. 반응의 각 성분들은 다른 성분으로 바뀌고 이러한 것들은 결국 최초의 것으로 재생성된다[Eigen and Schuster 1977]. 이러한 싸이클(회로)에 포함된 화학물질은 초사이클의 기간보다 더 길 게 존재할 필요가 없다.

4. 유기 분자들이 자신을 안정화시키는 주형(templates, 예를들어, 점토 주형과 같은)과 함께[Ertem and Ferris 1996], 혹은 앞서 말한 초싸이클의 한 부분으로 성장할 수도 있다.

분자단위 정황증거는 갖추고 있지여 ㄲㄲㄲ

믿기 힘들다고? 단백질을 합성하는 기구인 ribosome은 단백질과 RNA로 이루어지는데, 여기서 단백질을 몽땅 없애버려도 ribosome이 멀쩡히 기능하지만 RNA 분자들 중 가장 작은 것 하나라도 없애면 병신이 돼.

DNA의 전사 결과 생성된 mRNA의 가공 과정 중 splicing이라 하는 과정 (관심 있는 사람을 위해 설명하자면, pri-mRNA tran에서 intron을 제거하고 exon끼리 이어붙이는 과정) 에 관여하는 고분자 역시 snRNP라 하는 단백질과 RNA의 복합체로, 여기서도 단백질이 아니라 RNA가 효소로서의 역할을 수행해.

엑손 인트론 RNA splicing (스플라이싱) 단백질 전사 번역 과정 <참고>

이와 같이 RNA의 구조의 특성상 발생하는 다양한 효소로서의 활성으로부터 미루어보건대, 자기 자신이나 다른 RNA 분자의 복제를 촉진하는 효소로서의 역할을 수행하는 RNA 분자가 존재하였다고 가정하는 것은 전혀 무리가 아니며, 실제로 그런 RNA 분자를 발견할 수 있어.

Ferris는 점토광물인 스멕타이트가 RNA oligonucletides의 합성 촉매제로 작용함을 발견했습니다.. rna nucleotides 스멕타이트는 지구상에서 아주 흔한 점토광물입니다.. 즉, 자동차를 만들때 사람의 손이 필요하듯이,, 생명체의 탄생에 필수적인 매개체가 자연계에 존재함을 증명했다는 겁니다. 오케? 물론 밀러의 실험이 생명체의 자연탄생의 결정적 증거는 아닙니다. 유기물이 무기물에서 만들어진다는 것을 증명한거죠. 그후 Juan Oro는 밀러의 방법보다 훨씬 단순한 방법에의해 복합유기체인 아미노산을 합성하죠.. 게다가 그 과정에서 아미노산보다 훨씬 더 복잡한 분자구조를 가지는 아데닌도 합성합니다. 아미노산과 아데닌이 자연적으로 합성될 수 있을을 Oro 가 증명한 겁니다.

그리고 최초의 촉매가 고분자일 필요는 없습니다. 위에서 말했듯이 최초의 촉매역할을 했을 후보로 여기지는 RNA는 그 종류가 여러가지인데, 매우 짧은 것임에도 불구하고 촉매역할을 훌륭히 해내는 것들도 많습니다.
또한 이기적 유전자를 읽어보셨다면 아시겠지만, 첫 챕터에 첫번째 촉매가 RNA이었을 필요는 없고 암석 표면이나 - 실제로 방해석이나 백금 표면은 촉매역할을 해냅니다 - 다른 것들이 촉매역할을 하고 그 중간과정에서 RNA가 바꿔치기하여 중요한 역할을 하기 시작했다는 가설도 있습니다.

한편 약간의 철분을 가지면서 모래 속에 소량으로 포함된 이산화티탄은 제한적이나마 질소를 고정시킬 수 있다. 여기에 햇빛이 비치면 적은 양의 질소가 암모니아로 변하고, 이후 아미노산과 같은 더 큰 유기분자들이 쉽게 만들어질 수 있다. 이런 과정을 거치면서 점토는 점차 단백질이나 핵산처럼 높은 수준의 유기물로 만들어져 나갔다.

- 원시지구모델 실험(Miller, 1953) : 수소, 수증기, 암모니아, 메탄을 방전관에 넣고 스파크를 일으킴 → 아미노산을 포함한 다양한 유기물 생성

- Oro의 실험 : 암모니아와 시안화수소를 며칠간 가열 → 아미노산 + 아데닌(핵산을 구성하는 염기의 일종이며 ATP의 성분) 생성

복잡한 유기분자의 형성

- 생명기원의 첫단계 : 고온, 자외선, 방전, 고압 등에 의해 대기 또는 바닷물에서 합성된 전생물적 즙액(prebiotic soup). 이 즙액 내에 있는 반응성이 큰 분자들이 서로 결합 → 복잡한 유기분자 형성

- Leslie Orgel의 실험 : 단순한 탄소화합물과 염으로부터 자생적으로 발생하는 DNA 비슷한 분자(50 뉴클레오타이드 길이) 발견

특수화된 RNA분자의 촉매 기능

- 리보자임(ribozyme) : 촉매활성 RNA 분자(최초의 원시세포는 이러한 RNA에 기초한 유전계를 가진 것으로 본다.) 핵산으로부터 단백질로의 정보 이동(생존에 필요한 물질을 스스로 합성)

아미노산 중합체를 얻는 다른 방법은 특정 결합특성을 같는 스멕타이트같은 진흙의 무기물을 이용해서 분자들이 촉매무기물 표면에 부착하는 여러 반응이 일어나게 한다. 몬로릴로나이트 점토 는 아미노산을 응축하여 200개까지 달린 폴리펩티드를 형성하게 된다..

미국 캘리포니아대 스탠리 프루시너 교수는 1982년 4월 9일자 사이언스지에 '스크래피를 일으키는 새로운 단백질성 감염 입자'라는 논문을 게재했습니다. 이 논문에서 그는 단백질성 감염 입자를 뜻하는 '프리온'이라는 신조어를 처음 등장시켰습니다. 프리온(prion)은 단백질(protein)과 바이러스 입자를 뜻하는 비리온(virion)의 합성어로 이 프리온 단백질의 최대 특징은 핵산..즉 DNA혹은 RNA..가 없이도 복제 분열이 가능하다는 것입니다.

"RNA 월드" 와 "프리온 단백질"의 존재는 [DNA 먼저 단백질 먼저] 처럼 센트럴 도그마에 의한

닭이 먼저? 달걀 먼저?와 같은 논란을 제거하는데 기여합니다..

프리온을 생명의 기원으로 보는 가설을 소개한 사이언스 타임즈 게재 자료를 아래 링크합니다. 그 가운데 일부를 소개하면,

코아세르베이트 방울이 원시적인 물질대사(metabolism)를 한다고 나와있는
촉매라는게 그렇게 어려운 게 아니고 걍 반응물이랑 약하게 결합헤서 자리만 잘 잡아주기만 해도 훌륭한 촉매가 될 수 있거덩. 단백질이나 RNA의 촉매성도 수소결합이나 약한 공유결합, 정전기적 인력으로 일어나는 경우도 많고. 코아세르베이트도 처음에 간단한 원시적 물질대사를 했을 거라고 생각됨. 애초에 그게 생명의 기본 특징 중 하나임..

오파린의 가설대로 초기 지구에서 번개를 맞아서 분자들이 만들어졌다면, 이 분자들은 (당연히) 에너지가 높은 불안정한 상태일거야. 하지만 이 분자가 더 안정한 것으로 변하기 위해서 필요한 추가적인 에너지가 종종 매우 크기 때문에 이런 반응은 일어나기 힘든데, 이렇게 합성된 분자들 중 하나가 우연히 앞에서 말한 방식대로 작용할 수 있어 다른 분자의 반응 활성화 에너지를 낮추어줄 수 있다면 이것만으로도 이미 일종의 '물질대사'라고 할 수 있을거야

원세포 모델
(1) 오파린과 코아세르베이트 (효소를 첨가해 만듬) 코아세르베이트coacervate : 작은 구체로서 이온과 pH를 알맞게 조절한 물에 어떤 고분자를 주입할 때 형성 계속해서 주위 환경으로부터 물질을 선택해 받아들이기 때문에 크기가 증가하고, 결정적인 크기에 이르면 분열하여 그 수가 증가한다. ⇒ 물질의 선택적 흡수, 생장, 분열, 개체수의 증가라는 생명의 특성을 보여줌

(2) 폭스와 열성 프로테이노이드 (세포에서 추출한 효소는 사용하지 않음) 프로테이노이드proteinoid : Fox의 가설 ⇒ 아미노산이 풍부한 선구물질이 증발에 의해 농축되고 가열되어 폴리펩티드가 자발적으로 형성 (자연발생적 중합체 집합을 열성 프로테이노이드thermal proteinoid라 함)
아미노산 농축액을 증발 탈수시켰을 때 자발적으로 중합 되는 폴리펩티드 두 층의 막을 형성하여 수중 환경으로부터 스스로를 격리시킴 주위 환경으로부터 선택적으로 분자들을 받아들여 자라고, 다른 프로테이노이드 마이크로스피어 (microsphere)와 융합하여 표면에 작은 돌기를 만들어 조건이 허락되면 분열
프로테이노이드는 몇 가지 간단한 효소작용을 실행할 수 있다. 실제 세포보다는 원시적이고 조잡하고 부정확하지만 인식할 수 있을 정도의 효소반응을 수행할 수 있다. 예를 들어 옥살로아세트산 등의 생화학 분자들로부터 이산화탄소를 제거하거나 유기 에스테르를 절단할 수 있으며 여기에 약간의 구리, 아연 같은 금속 무기물이 존재한다면 아미노 그룹을 이동할 수 있게하고 ATP를 분해할 수 있다. ATP는 현대 세포에서 핵산 전구물질과 활동에 필요한 에너지 생성 및 수송에 사용된다.

[기독교측 입장은 이런거야. (물론 내 생각)
1. 생명은 복잡하다. 즉, 간단한 것은 생명이 아니다.
2. 따라서 최초의 생명도 (지금보다야 간단했을 수 있지만) 복잡한 상태로 출현했다.
3. 복잡한 상태로 출현했다는 것은 (단백질이나 효소나 등등) 복잡하게 조립되었다는 뜻이다.
4. 자연 상태에서 저 복잡한 것이 뿅하고 나타나려면 어느 순간에 우연히 단백질과 효소 등이 적절한 방식으로 착착착 조립되었다는 건데, 이것은 확률적으로 거의 생각할 수 없다.

반론은
1. 물론 개별 사건의 확률은 적다. 하지만 시행 횟수가 존나게 많으니 개별 사건의 확률이 낮은 것은 문제가 안된다.
- 생명이 없었을 때도 지구에 존재하는 분자의 총량은 같았을 테니까, 지금 지구상의 모든 생명체에 포함된 유기물과 화석화된 유기물을 몽땅 바다에 비벼넣고 10억년동안 흔들어대면 자기 복제를 하는 분자 하나쯤은 나올 수 있다는 거지.
예) 1000조각짜리 퍼즐 그림을 맞추는데, 1000조각을 한번 뿌려서 한번에 그림이 완성될 확률은 거의 없다. 하지만 천만명의 사람이 각각 1분에 한번씩 10억년 동안 시도하면 그림 하나 정도는 완성될 가능성이 매우 높다.

2. 누적적 변화를 고려하면 개별 사건의 확률도 터무니없이 낮은 것은 아니다.
- ABCDEFG~XYZ라는 분자가 있는데 생명이 탄생하려면 ABCGHJPQR이라는 조합이 필요하다고 하자.
무작위로 저 분자들을 무작위로 흔들 때는 ABCGHJPQR이라는 조합이 짠 하고 나올 확률은 매우 적지. 하지만 A가 왼쪽 B가 오른쪽에 있을 때는 다른 분자들하고 보다 조금 더 잘 붙고 C와 G, H와 J Q와 R도 마찬가지라고 하면 어떻게 될까? 이때의 확률은 AB CG HJ P QR 을 뿌릴 때의 확률보다 조금 더 낮은 정도일 거야. 더욱이 일단 AB로 붙은 분자는 CG가 붙은 분자와 잘 붙는 성질이 있다고 하면? (나머지도 마찬가지) 이때의 확률은 꽤 높아서 충분히 흔들어주기만 하면 알아서 가서 붙게 되겠지.
생명의 복잡한 부분들은 개별적인 사건들이 우연히 동시에 일어나서 조립되는 게 아니라 앞선 단계를 기반으로 그 다음 단계로 진행되는 누적적인 변화이기 때문에 실제로 확률은 그리 낮지 않을 수도 있다.
예) 1000조각 퍼즐 그림을 맞추는데 매번 무작위로 뿌리는 게 아니라 한번 뿌려서 제자리 맞은 놈은 풀칠해서 붙이고 나머지만 다시 뿌리는 방식으로 하면 몇 만 번만 뿌리면 그림이 완성될 가능성이 높고, 몇 천만번을 뿌리면 거의 확실히 완성될 것이다.

3. 생명 자체보다 유전이 중요하다. ([생명]이라는 말의 다양한 의미 때문에 곤란할 수도 있는데)
- 1번의 과정에서 일단 자기복제를 하는 분자가 생길 수 있다고 했지. 이 분자 단 하나만 생기면 돼. 이 분자는 자기복제를 하기 때문에 일단 생기기만 하면 숫자는 늘어나게 돼 있지. (이것이 생명체일 수도 있고 아닐 수도 있어) 또한 자기복제를 한다는 것은 자기가 자기 이외의 어떤 개체를 만들어내는데 새로 생긴 개체는 자기와 같은 성질을 가지고 있다는 의미야. 이게 유전이지. 복제 과정에서는 항상 실수가 생기기 마련이고, 설사 이 실수의 대부분이 죽음으로 이어지더라도 (1번과 같은 논리로) 엄청나게 많은 시행 횟수로 인해 실수가 있어서 성질은 변했지만 생존 가능한 것들이 생기기도 하지. 즉, 최초의 자기복제자와 다른 성질을 가진 자기복제자가 생길 수 있어. 마찬가지로 두번째 자기복제자로부터 (또한 첫번째 자기복제자로부터도) 세번째 네번째 다른 성질을 가진 자기복제자가 생기고 ...... 이러한 과정을 거쳐서 점점더 복잡해질 수 있는거지.
즉, 현재의 생명체가 복잡하다고 해서 최초의 생명체(또는 최초의 자기복제자)가 복잡할 필요는 없다는 거야.

원시대기에서 1초에 한 번정도의 화학작용이 있더라도 10억년의 세월이면
하고도 유기생명체-자기 복제체 분자 만들어지고도 남는다..
아무리 0에 가까운 확률이라도.. 0은 아니거든..횟수의 증가는 그걸 상쇄하지..
거기다 단계를 거치는 누적적 확률 이다
http://www.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20090709500009
오파린/밀러 실험,,폭스실험 제프리 바더의 실험으로 22종의 아미노산 합성과 코아세르베이트, 프로테이노이드 등의 세포 비슷한 유기체는 만들어냈죠. 물론 세포와 유사한 구조가 형성되었다곤 하지만 오늘날 우리가 생각하는 단세포 생물이라고 하기엔 매우 미흡하죠. 생물체가 되기 위해선, 물질과 에너지를 이용할수 있는 체계가 필요하고. 그게 바로 생화학적인 반응경로 들임.(수많은 효소들에 의해 운용되는 체계 말이오.) 여기서 <효소의 기원>이 문제가 되지요. 왜냐하면, 효소는 기본적으로 단백질로 이뤄져 있고 이 효소는 유전자의 발현이 있어야만 생길수가 있기 때문임. 현재는 최초의 효소는 RNA일거라고 생각하고 있다오. (RNA로만 구성된 효소가 발견됨 : 라이보자임) RNA 분자들의 형성은 RNA 뉴클레오티드들(RNA 구성의 기본단위)이 결합해서 만들어지는데 이때 이 단위들의 결합은 무작위로 이뤄지기 때문에 다양한 염기서열을 가진 분자들이 나타나게 됨
http://book.daum.net/detail/book.do?bookid=KOR9788959090457

이런 와중에 다양한 RNA효소가 나타난 거라오. (이중에는 자가복제가 가능한 분자들도 있었소. 그래서 최초의 유전물질은 DNA가 아니라 RNA라 보는 것이라오.(DNA복제에도 다양한 효소들이 관여한다오.)) 이러한 과정을 통해 생화학 반응 경로들과 유전물질이 나타나게 된거요. 물론 이렇게 등장한 생화학 반응 경로는 비효율 적이었고, 유전물질은 분자가 구조적으로 불안정했지만, 시간이 흐르는 동안 유전물질의 다양한 서열변화들이 나타났고(RNA구성의 기본단위들의 무작위적 결합을 통해, 그리고 자외선등 강한 에너지들에 의해) 이런 과정들을 거쳐서 더욱 효율적인 기능들을 가진 효소와 새로운 특성들을 가진 RNA분자들이 나타났다오. 점차 효율적인 기능들을 갖추게 되었고. 시간이 계속 시간이 경과하는 동안, RNA로부터 DNA를 합성할수 있는 기능을 가진 RNA분자가 나타났음.

이 이야기는 RNA로 부터 DNA가 합성되는 역전사가 실제로 발견되면서 할수있게 된거요. 대표적인 예가 AIDS의 원인인 HIV 바이러스죠.) 유전물질로 RNA를 써왔었는데 이젠 DNA도 사용하기 시작한 거요 생화학 반응경로는 아까도 얘기했지만, 일련의 효소들에 의해 이뤄지는 생화학 반응들이오. 체내에서 일어나는 반응들은 A->E 이렇게 바로 일어나는게 아니라 A->B->C->D->E 이런식으로 여러 단계를 거쳐서 일어나고 각 단계들(화살표들)에는 각각 특유의 효소들이 관여하오. 물론 처음부터 이렇게 여러 단계의 반응들이 있었던것은 아니오. 처음에는 그냥 주위 환경에서 필요한 유기물들을 이용했으리라 보고있소. 처음에는 주위 환경으로부터 충분히 필요한 물질들을 공급받을수 있었겠지만, 세포와 유사한 구조들이 점차 증가하면서, 그 구조들에 이용되는 물질들이 부족하게 되었소. 그러자, 직접 이용할수는 없지만, 한단계 화학 화학반응을 거쳐서 가공하면 사용할수 있는 물질들을 다룰 화학반응 경로에 관여하는 유전자(역시 무작위적인 서열변화에 의해 등장한 것이오.)를 가진 세포유사 구조들이 그렇지 않은 것을 압도해가며 증가해 갔소.

보통 이런 변이 유전자는 기존의 유전자가 복제되는 와중에서 돌연변이가 일어나 나타나게 되는 것이오. 이 과정이 반복되면서, 여러 단계로 이뤄진 생화학 반응경로가 나타나게 된거요. 대사경로의 출현에 대한 이 가설은 실제로 한 대사경로에 관여하는 효소의 유전자들이 서로매우 유사하단 사실이 그 근거가 되오. 대략 이렇게 해서 유전물질과 체계적인 생화학 반응경로들이 나타나게 되었소. 점토 규산염들이 아마도 자기복제분자의 재료였을 것일 수도 있다..고 가정하고 있심..

[첨부자료]
생명체최초의 자기 복제 물질은 지구 초기의 환경이라면 스스로 만들어졌을 가능성이 충분히 있습니다. 물론 수많은 유기물질들이 만들어졌다 사라졌다를 반복했겠지요. 걔 중에는 상당히 안정적인 형태의 유기물들이 있었으며, 이들은 그 형태를 꽤나 오랫동안 유지할 수 있었을 것입니다.

최초의 자기 복제물질은 현재의 그 어떠한 것 보다 훨씬 간단한 것이었을 것이다. 자기 복제 물질이 꼭 복잡할 필요가 없으며[Lee et al. 1996], 단백질 합성 시스템은 도 간단할 수도 있다[Ball 2001 Tamura and Schimmel 2001].
자기복제분자(Self-replicators)는 매우 간단한 것도 있어서, 한 가닥으로 된 6개의 DNA 뉴클레오타이드도 자기 복제를 하는 것이 있다[Sievers and von Kiedrowski 1994]. 이러한 물질은생명 탄생이전의 화학반응을 통해서 형성될 수 있을 정도로 간단하다. 자기 복제분자는 이것을 당신이 생명이라고 부르거나 말거나, 진화를 위한 첫 단계가 시작되도록 하였다.

추가로 엔트로피와 진화론 설명 => http://rathinker.co.kr/paranormal/creationism/entrophy.htm

자기조직화/분자 경향성과 엉터리 확률론 => http://blog.naver.com/ohryan77/60065276873

돌연변이 확률 의 오해

한 남성의 몸 속에 들어있는 (인간의 46개 염색체를 구성하는) 30억개의 염기(쌍)서열 중 한 개의 염기가 돌연변이를 일으킨 경우는 345만개로 나타났다고 밝혔다.특히 호르몬을 만드는 등 인간 생명을 지탱하는 단백질까지 변종을 만든 SNP는 1만 162개 인 것으로 나타났다.이 같은 현상은 겉보기에 정상인 사람도 수많은 유전자와 단백질에 돌연변이가 있으며,이에 따라 특정 질병에 취약하다는 설명이다. =>> 이 대목 보고 창조설자들은 뭐 못느낍니까? SNP은 population 관점에서 보는 다형성이라서 숫자를 그대로 사용할 수는 없을지라도 원숭이 타이핑 확률 개드립은 졸라 까여야 마땅^^

진화의 수학: 로또 확률보다 높은 진화 가능성
염기서열은 완전히 무작위적인 돌연변이 때문에 변화한다. 후손을 만들기 위해 DNA를 복제할 때 예기치 않은 '실수'가 일어나 부모의 것과는 다른 유전암호를 갖게 된다. 물론 돌연변이 발생 확률은 아주 낮아서 대부분의 동물에서 염기 하나당 5억 분의 1의 확률밖에 안 된다. 이런 낮은 돌연변이 발생 확률 때문에 사람들은 진화의 가능성을 의심하기도 한다. 그러나 션 캐럴은 이 책에서 깔끔한 수학을 내세워 진화의 타당성을 설명한다. 수학은 진화를 설명하는 다른 대중적인 글들이 잘 다루지 않은 내용이지만, 진화를 납득하는 데는 필수적이다.
예를 들어 앞서 본 보라색을 보는 새가 자외선을 보는 새로 진화할 확률은 어떨까. 자외선을 보기 위해선 옵신 유전자의 268번 자리에 있는 A라는 염기가 T로 변하면 된다. 염기 하나의 돌연변이율은 5억 분의 1이고 염기 A는 C, G, T 모두로 변할 수 있다. 그러므로 A가 T로 변하는 확률은 15억 분의 1이다. 그렇지만 옵신 유전자는 두 개가 있어서 둘 중 하나만 일어나면 되므로 보라색 시각의 새가 자외선을 보게 되는 확률은 7억 5천만 ...분의 1이다. 절대로 일어나지 않을 것처럼 보이지만, 여기에 연간 번식률과 시간을 고려해야 한다. 많은 새들의 개체군에서 적어도 1년에 백만 마리의 새끼가 탄생한다. 7억 5천만을 백만으로 나누면 750, 따라서 750년에 한 번은 자외선을 보는 새가 나온다. 750년은 한 인간에게는 터무니없이 긴 기간이지만, 진화의 시간척도에서는 7만 5천 년도 순간에 불과하며 그 사이에 자외선 시각 돌연변이는 백 번이 발생한다.
션 캐럴은 이처럼 유용한 형질이 진화할 확률이 충분하다는 사실을 논리적으로 보여준다. 수천 만분의 1의 확률에 달하는 복권의 당첨자가 심심치 않게 나오듯이, 진화의 확률이 아무리 작더라도 수십만에 이르는 개체군 크기와 수십만 년에 이르는 시간을 모두 고려한다면 언젠가는 당연히 일어나게 돼 있다. 또한 완전히 무작위적인 돌연변이라도 선택이 작용하는 한, 적응에 유리한 형질만이 남게 된다. 이것이 바로 진화이다. 외부의 '지적 존재'가 개입하지 않아도 진화는 충분히 일어난다.
창조설자들의 원숭이 타이핑 주장의 오류

원숭이가 타이핑하여 13개의 문자를 정확히 조합하여 "To be or not to be"라는 말을 만든다고 하자. 이것이 그대로 무작위적인 것이라면 이런 말을 만들기 위해서는 26(알파벳 26자) 의 13 승 번의 시도를 해야 한다. 원숭이가 이렇게 여러 차례 자판을 두르 리는데 걸리는 시간은 엄청날 것이다. 아마도 45억년이라는 우주의 역사를 다해도 불가능하다. 그러나 실제 진화가 일어나는 것과 같이 단계적인 과정을 거쳐 정확한 문 자는 보존되고 적절하지 못한 것은 제거되는 양상으로 진행한다면 1988년 하디슨(Richard Hardison)의 컴퓨터 프로그램으로 계산해 낸바, 평균적으로 단지 335.2차례의 시도만으로 "TOBEORNOTTOBE"의 타이핑이 가능한 것을 알아내었다.

출처:한국의사과학연구소 http://www.kopsa.or.kr/gnu4/bbs/board.php?bo_table=CreationismSci&wr_id=6&page=2
평균적으로 이 프로그램은 겨우 336회만에, 시간으로는 90초 이내에 위 문장을 똑같이 만들어냈다. 더더욱 세익스피어의 희곡 모두를 다시 만들어내는데 겨우 4일 하고도 반나절이 걸렸다! 출처:구글 http://barabogi.tistory.com/203

흔히 창조과학에서는 자전거가 어떻게 오토바이로 변신되겠느냐고 하죠. 생각해 보면 그들 말이 맞는 것 같죠? 그 쇠 부품들을 도대체 누가 무엇으로 어떻게 구부리고 자르고 연결해서 진화시키겠습니까? 하지만 비유 자체가 틀렸죠. 엉뚱한 비유를 들고 그 비유를 증명(?)하고는 그래서 진화가 틀렸다는 허술한 착각입니다. 생물의 변화(진화)는 설계도인 DNA의 변화에 불과합니다. DNA는 A, T, G, C라는 네 가지 염기가 진주목걸이처럼 한 줄로 늘어선 끈이죠. 그 진주목걸이 알들의 순서가 이리저리 바뀌는 조건만이 필요하지 쇠 부품을 구부리고 자를 필요는 없습니다. 그리고 이 DNA 염기서열의 다양한 변화는 여러 가지 메커니즘으로 이루어진다는 게 이미 많이 밝혀져 있습니다. 생화학이나 유전학, 분자생물학의 두꺼운 책들이 바로 그런 내용입니다.

어차피 엉터리 확률이니 반박할 가치가 있겠냐만... 햄릿을 예로 든 것에서 '진화론이 아닌' 과학적인 생명탄생에 관한 고찰에서 보자면 확률부분도 좀 잘못되어 있습니다. 에세이를 얘기를 하면서 창조설자들의 한 예로..10의 400승이라는 얘기가 나오는데....글쓴이가 범하고 있는 오류중 하나는 10의 400중 하나만 제대로 된 에세이일거라는 착각이 문제입니다. 그렇게 무작위 조합을 하면 딱 '한개'만 에세이가 나옵니까? 뒤집어서 얘기하면 100단어 짜리 에세이를 만들라고 하면 모두가 똑같은 에세이를 쓰던가요...? 아마 100단어로 쓰라고 하면 사람숫자만큼 에세이가 나올겁니다. 실제 확률은 당연히 10의 400승이 아닙니다.
한 병신같은 확률계산을 보면, "This is my cellphone. I love this because it has a brand new touch tech."가 만들어질 확률이 존나 낮다고 말하는데, 그건 진화가 반드시 '저 문장으로 이루어져야 한다'는 것을 가정한것. 실제로 저 문장을 생각하지 말고 '아무거나 좋으니 의미있는 문장이 만들어질 확률'을 계산하면 훨씬 높게 나올겁니다.

뭔가 크게 착각하고있는데, 최초의 생물--다른것들-인간 이게 필연적인게 아냐. 결과가 다른걸수도 있고, 그 결과가 다른 경우를 가짓수를 조합하면 그 확률은 엄청나게 크게 올라가지.
사실은 또 지구에서만 이런일이 일어나는거는 아니고, 결과적으로 지구에서 성공했고, 결과적으로 우리가 생겼을 뿐이야. 시행 횟수도 사실 생각보다 엄청 더 많다고. 다른 은하에 다른 태양계에 다른 행성이 얼마나 많은데.

특별한 숫자는 11111만 있는게 아녀~~~~~~주사위를 6개 던져서 특별한 숫자가 나와서 놀라워하는 경우를 생각해 보면, 한번 던졌을 때 111111이 나올 확률은 적지만, 특별한 숫자는 그거 말고도 222222,333333,444444,555555,666666,123456 등등 많단말야
https://secure.natureasia.com/korea/nature/updates/index.php?i=6174&issue=7065
누적단계 확률에해서는 그냥 이해를 못한거 같아. 앞선 단계를 기반으로 그 다음 단계로 진행되는 누적적인 변화 ===> 이걸 아직도 이해를 못하는 겁니까?? 일단 [레고 조각]이 만들어지면, 레고 구조물을 만드는 거는 처음부터 레고 구조물을 만드는것보다 쉬울 수 있지 않겠음? 숫자는 11111만 있는게 아녀 화학진화는 주사위 1개를 10000번 던지는게 아님. 순서를 설명하면 1. 10000개의 주사위를 던짐. -> 2. 1이 나온거 빼고 다른 주사위 전부 주워서 다시 던짐 -> 반복 -> 시행 500번도 안되서 모든 숫자가 1로 채워질걸

주사위 말고도 대표적인 독립시행 예인 동전던지기의 예를 다시 생각해 보자. 4번 던져서 전부 앞면이 나오는데 평균 8분이 걸린다고 하자, 만약에 여러분의 친구를 16명이 동시에 동전을 던진다면 전부 앞면이 나오는 경우는 평균 1분이면 된다. 이번엔 6개의 앞면이 나올 경우를 생각한다면 (1/2)6 또는 1/64이다. 이것을 혼자서 한다면 약 32분이 걸린다. 하지만 64명이 동시에 한다면 역시 1분이 걸릴 뿐이다. 만약 수억분의 1의 확률의 동전던지기를 한다면 중국인구 모두가 한다면 가능하다.
12g안에 탄소원자가 몇개가 들어가있을까요? 6.02곱하기 E23입니다. 이 숫자를 걍 몰이라고 부릅니다. 아미노산들의 평균분자량이 100조금 넘고, 단백질이래봐야 몇만에 불과하군요. 수십킬로그램의 단백질이면 이미 E23을 훌쩍 뛰어넘는 단백질 분자들이 들어있습니다. 참여하는 개체수도 곱해주셔야됩니다...
1kg안에는 알지닌 (Arg)이 2.85 x 1024 분자나 있다. 1톤에는 2.85 x 1027 분자가 있다. 55개 아미노산 짜리 단백질은 1-2주에 만들수만 있다면, 만약 조그만 트레일러로 분량의 각각의 아미노산을 중간정도의 호수에 퍼붓는다면, 그안에는 우리가 원하는 특정한 자기복제가능한 펩타이드가 수십년이면 만들어질 수 있는 충분한 물질이 있다. [14,16]
물론 여기에는 당시 초기 원시지구 환경이 어떠했는가에 따라 달라지겠지.
당시의 지구 환경 혹은 국소적인 환경이 정확하게 어떻게 되는가에 대한 정확한 지식이 없으면 일단 계산자체를 할 수가 없고 확률론 따지면 염산만드는 것처럼 간단한 화학 반응조차 확률 무지막하게 낮게 나오는 걸 알고 있습니까?? 도대체 창조설자들의 확률 주장의 근거는 뭡니까???!!
그런다고 화학반응이 안일어나던가요??단순히 염기쌍 숫자 보고 복잡할 것이라 생각하는 것입니까??
경우의 수에 대한 기본전제들이 틀렸습니다. 아미노산의 K와 R이 서로 교환가능한 경우가 많다는 건 아시나요? D와 E도 서로 그런 관계라는 건요? 혹시 DNA의 코돈의 호환성에 대해서는 아시나요? 확률계산이 처음부터 끝까지 다 틀렸답니다.

biotech.korea.ac.kr/lab/jsshin/class/200901KyoDaeWon/Chapter16.ppt (주소창 붙여넣기 요망)
위에 제가 가지고 있는 고대 수업자료 PPT 31페이지에 이런게 있근여? 교정판독/수선 기능 고려한 돌연변이 발생확률=>
"약 100억 개의 뉴클레오티드 당 1개의 오류 확률; 초기 염기쌍 오류는 약 100000 염기쌍 마다 1번의 오류" 100억이라, 10000000000=E10,

참고로 Weismann이 이야기한 생식질연속설은 유성생식 동물에 제한되어야 마땅하지. 이분법이나 삽목번식 등 무성번식이 가능한 식물은 체세포에서 일어난 돌연변이도 후대로 연결되기 마련이지. 특히 식물의 경우는 체세포가 자라서 생식세포가 되므로 생식질과 체세포질 간의 구분이 없지. 예를 들어 나무종자가 발아하여 천년을 자라면 수많은 정단분열조직을 가지게 되고 그 정단분열조직에서 꽃이 피고 열매가 달리게 되지. 그러니까 나무의 줄기를 형성하는 세포들은 그 나무의 세포에서 발생한 돌연변이 이벤트의 오랜 기록인 셈이지. 따라서 극단적으로 이야기하자면 한 그루 나무를 구성하는 모든 정단분열의 유전적 조성은 모두 다를 수 있어. 게다가 자가수정으로 수많은 종자를 매년 생산하므로 진화의 속도는 그대의 생각보다 훨씬 빠를 수 있다는 거...정자세포 돌연변이 뿐만 아니라 뭐 제노믹 임프린팅이나 maternal gene (모계효과 : 모계물질이 개체발달단계에 영향 미치는 거..모성유전이랑 자꾸 햇갈림^^;)도 고려하고, 난자 돌연변이도 충분히 일어날 수 있어..

체세포의 후천 돌연변이가 유전안된다고 하더라도..
남자가 한번 ㅌㅌㅌ 사정하는데 나오는 정자의 갯수는 대략 2억개 넘죠? 50번 ㅌㅌㅌ 하면 그중 한마리는 삑사리난놈이 나온다는거네요? 아니.. ㅌㅌㅌ 한번만 해도 삑사리 난 넘들 수도 꽤 많이 나올껄. 정자 한마리 만드는데 필요한 뉴클레오티드 복제 수까지 감안한다면..
(생식세포는 일반세포랑 약간 다르다고 해도) 그리고 인류처럼 60억 인구로 바글대며 살지 않더라도 개체수가 수천 수만에 이르면 그 숫자도 또 무시하면 서운해집니다. 미생물로 가면 개체수가 억단위로 나갈테니, 100억번에 한번있는 유전자 오류가 돌연변이를 막을만한 숫자가 못되는군요. 돌연변이의 수복기작이 있어도 돌연변이는 나오고.. 염색체의 양적변화부터 트란수포존에 의한 변이 등 돌연변이 기작도 꽤 많은데 말입니다..또 불일치 복구 등 그 수복기작으로도 오류는 발생하는데 말입니다. 대부분의 돌연변이가 열등하다 우성이다 기준을 뭐로 정할 겁니까??
원숭이 타이핑 확률 논하기 전에 환경압부터 따져야 되지 않겠습니까?

원숭이가 무작위적으로 친 한 문장을 고른다. 그리고 그것들을 다양하게 복제시킨다. 때때로 그것에는 돌연변이가 있으며, 여기서 i) 점진적 변화: 한 번 문장이 복제될 때마다 한 글자에서 두 글자씩 틀린다. ii) 단속평형적 변화: 여러 번 문장이 복제될 때마다 여러 개의 글자식 틀린다. 로 나눕시다.

그러면 점진적 변화 메커니즘을 가진 문장들 중에서, Methinks it is like a wease에 조금이라도 더 가까운 것을 '선택'하고 다른 문장들은 폐기합니다. 그리고 단속평형 변화 메커니즘을 가진 문장들 중에서도 Methinks it is like a wease에 조금이라도 더 가까운 것들을 '선택'하고 다른 문장들을 폐기합니다. 자, R. Dawkins가 이걸 실험했습니다. 점진적 변화 메커니즘으로요. WDLDMNLT DTJBKWIRZREZLMQCO P라는 문장에서 시작해서 METHINKS IT IS LIKE I WEASEL로 진화하려면 몇 세대가 필요했을까요? 답은 43세대입니다. (눈먼시계공 p.90~95) 다른 문장을 이용해서도 실험했는데, 30~50세대 내로 성공했습니다.

여기서 METHINKS IT IS LIKE I WEASEL는 '가장 잘 적응한 이상적 생물의 형태'입니다. 그리고 문장들을 여러개로 복사하고 그 과정에서 문장의 돌연변이들이 생겨나는 것이 번식입니다. 그리고 METHINKS IT IS LIKE I WEASEL와 틀린 문장들이 사라지는 것이 자연선택입니다.

돌연변이 축적에 따른 유전자 변형 발현 (네이처) 이런 논문도 있군요^^
http://blog.naver.com/iiai/50036102
서로 다른 12종의 Drosophila에 대한 실험을 통해서 자연적으로 발생하는 돌연변이가 아주 빠른 속도로 유전자 발현 변화를 유발한다는 사실이 밝혀졌다. 자연적인 돌연변이가 축적되도록 하여 200세대가 지나게 되면, 유전자 발현의 진화가 전체의 40% 유전자에서 확인되었다. 이러한 변이는 전화를 유도하는 기폭제가 될 수 도 있지만, 서로 다른 종에 대한 진화 속도에 대한 관찰을 통해서, 자연적인 돌연변이가 물리적, 발생학적, 또는 다른 요인에 의해서 억제된다는 사실을 확인할 수 있었다.

http://blog.naver.com/ohryan77/60063931334 => 또한 체세포 변이가 유전이 안되지만 염색체(이를 구성하는 DNA는 염색사라는 형태로 DNA chain과 히스톤이라는 단백질이 염주알 엮여있듯이 연결되고 돌돌 말린 패킹상태이지만
이 패킹의 구조적 변화와 이에 의한 유전자 발현, 돌연변이 발생 확률도 변화가 생기고 이것마저도 유전되는 <후성유전 Epigenetics>도 엄연히 진화 메커니즘 중 하나인데 말입니다..

http://blog.naver.com/ohryan77/60065740820 진화를 통한 다양한 정보의 생성
http://rathinker.co.kr/paranormal/creationism/irreducible.htm
확률에 진화 프로세스 도입해서 문자 보존하는 과정이 맘에 안드나?? 자연선택 보존과정 없어도 절대 불가능한 확률 아니네염~~~ ^^ 앙?!

진화론과 빅뱅이론, 상대성 이론 그 외 수 많은 과학적 이론과 법칙들이 우리에게 주는 교훈이 뭐냐? 적어도 창조는 절대 아니고, 우리가 어떤 사실을 모른다고 해서, 그걸 알아내려는 노력도 없이 그 사실을 없는 것으로 치부하고 정신적인 마약(종교 창조설)에 기대는 건 결코 옳지 않다는 거다.. 우주가 이렇게 질서있게(?) 만들어진 건 정말 밑도 끝도 없이 희박한 확률일것이다. 하지만 이게 설계자가 있다는 증거가 될까?? 원시지구에서 최초의 자기복제분자에서 지금의 생명체에 이르기까지 수많은 [우연]과 자연선택 등의 진화메커니즘이 [필연]으로 만들었다.. 신이 맹글었다면 dna 에다가 [made in 창조주] 라고 적어놓지 그래??

창조설자들이 말하는 [환원 불가능 복잡성]이란 환원이 불가능하다는 건 되돌릴 수 없다는 건데, 즉 우리가 흔히 보는 생물학적 복잡함의 근원을 간단한 요소로 환원시킬 수 없다는 것임. 다시 시계의 예시로 돌아가자면 [시계는 모든 부품이 있어야 돌아간다. 태엽이 없는 시계, 태엽과 시침이 없는 시계, 태엽과 시침과 추가 없는 시계 등은 생각할 수 없다. 그런데 어째서 생물학적으로는 기관과 조직이 하나씩 생겼다고 가정하는가?]

허나 이 환원불가능한 복잡성의 최악의 단점은 [1. 그들이 환원 불가능하다고 했던 것들이 환원 가능함이 밝혀졌으며 2. 생물은 물질대사를 하지만 시계를 비롯한 무기물들은 그러하지 못하다.] 2번 예를 들자면, 인간은 간단한 수정란에서 시작해서 성인까지 점점 성장하지. 즉 조그마한 설계의 요소(DNA)가 크게 발현된다는 거야. 또 인간은 자신이 쳐먹는 걸 자신의 몸으로 이루고, 몸으로 이룬 걸 다시 에너지로 쓸 수 있지. 그래서 살이 찌고 빠지는 거고. 하지만 시계는 자신의 동력원으로 몸을 구축할 수 없으며 성장하지도, 왜소해지지도 않아. 시계와 생명체를 비교한 것 자체가 에러라는 것. 끝.
http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LS2D&mid=sec&sid1=105&sid2=228&oid=001&aid=0002847570
[참고 자료]

박테리아편모가 환원 불가능하다면 그 부품을 더 분해하는 건 불가능하다. 거기에서 뭔가 하나라도 빠지면 그 기능을 잃고 따라서 진화를 통해 그런 복잡한 장치가 된다는 게 불가능하기 때문이다. 하지만 박테리아편모는 환원 가능하기 때문에 한 개가 아니라 몇 가지 단백질이 없어도 상관없다는 사실..

이 부분 참조

http://rathinker.co.kr/paranormal/creationism/indexcc/CB/CB200_1.html
(박테리아의 편모와 진핵생물의 섬모는 비축소적으로 복잡하다? 지적설계로만 가능하다?)

환원 불가능 복잡성 반박 및 혈소판 응고 작용에 대한 설명

이것도 참조..

마히클 베히의 다윈의 블랙박스만 해도 그 책이 나왔던 해에 이런 논문이 나왔습니다.
The puzzle of the Krebs citric acid cycle: Assembling the pieces of chemically feasible reactions, and opportunism in the design of metabolic pathways during evolution.
Journal of Molecular Evolution, Sep 1996, 43: 293-303

'다윈의 블랙박스'에서 지적설계론의 증거로 제시했던 많은 부분들이 사실은 이미 연구 논문들이 있었거나, 그 다음에 나왔습니다. 즉 어떤 게 앞으로 영원히 밝혀질 수 없는 진짜 증거인지 지적설계론에선 확실하게 정할 방법이 없었다는 결론이 됩니다.

부산대 백형석(미생물학 전공) 교수는 '생명체가 너무나 정교하다'는 지적 설계론자의 주장에 대해 "유전자가 특정 단백질을 만들도록 지시하고 이런 과정이 순차적으로 이루어지면서 자연적으로 완벽하고 정교한 생명체를 이룬다. 진화는 하루 이틀 사이에 이루어진 것이 아니다. 다윈도 당시 어려운 상황에서 신에 대한 고민 끝에 진화론의 결론에 도달했다"고 설명했다.

레퍼런스 >> http://www.astrobio.net/exclusive/3236/zinc-and-uv-zapped-life-into-being

09년 9월 5일자 따근따근한 화학뉴스

지구 최초의 생명체는 활발한 광합성 활동을 하는 황화아연(ZnS) 성분 다공질 구조에서 생겨났을 것이라는 새로운 가설이 제기됐다고 스페이스 닷컴이 보도했다.

혹시나 확률에 진화 프로세스 도입해서 문자 보존하는 과정이 이해 안될까봐 몇마디 덧붙이자면, 진화는 환경에 적응하는 방향이나 유리한 방향, 여하튼 방향성을 가지고 있는게 아닙니다. 많이들 오해하는 부분이 진화=개선 이라는 잘못된 생각인데, 진화는 싸질러 놓기만 하고 나머지는 환경과 진화된 개체가 알아서 할 일인겁니다. 혹시 일레아토릭이라는 말 아시는지? 걸리버 여행기에 나오는, 천공의 성 라퓨타에서 문학박사들이 쓰는 기계인데요. 이 기계는 말 그대로 브루투스방식의 작문을 합니다. a~z까지 알파벳을 마구잡이로 배열해서 수억~수천억의 글을 만듭니다. 그리고 그 중에 문법적으로 말이 되는 것들이 문학으로 뽑히는거죠. 내용이나 구성, 장르는 완전 랜덤이라서 조나단 스위프트는 이걸보고 "병신 육갑"이라지만 이게 진화의 방식입니다.

수많은 실패 도중에 찌라시 광고문도 나올거고 셰익스피어나 니체, 투명드래곤도 나올겁니다. 문제는 사람들이 "그런 방식으로 언제 햄릿이 나오겠냐?"하고 오해한다는 겁니다. 진화는 햄릿을 이야기 하지 않습니다. 그냥 싸질러 놓을뿐. 다만 인간이 보기에, 그리고 문법(환경)이 보기에 햄릿이 적절히 크고 아름다운 글일뿐. 솎아낸 실패작들도 진화는 진화죠.|

Coagulation System prekallikrein prothrombin thrombin fibrinogen fibrin evolution

혈액응고 진화 에 관한 논문

http://symposium.cshlp.org/content/52/869.extract

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/3483343

http://symposium.cshlp.org/content/52/869.long

Reconstructing the Evolution of Vertebrate Blood Coagulation from a Consideration of the Amino Acid Sequences of Clotting Proteins

Vertebrate blood coagulation is a delicately balanced phenomenon whose central feature is the thrombin-catalyzed conversion of fibrinogen to fibrin. A large number of accessory proteins are involved, both in the generation of thrombin and in the mobilization, degradation, or neutralization of other components. The general theme of events embodies restrained and highly selective proteolysis. To this end, there are two main routes for the production of thrombin, denoted the extrinsic and intrinsic systems, respectively.

The extrinsic system begins with the release or exposure of the membrane-associated tissue factor (TF) that activates the protease precursor denoted factor VII. Activated factor VII, in turn, attacks factor X, which, in league with the accessory protein factor V and calcium ions, converts prothrombin to thrombin (Fig. 1).

http://symposium.cshlp.org/content/74/35.abstract

http://symposium.cshlp.org/content/74/35.full.pdf+html

Step-by-Step Evolution of Vertebrate Blood Coagulation

The availability of whole-genome sequences for a variety of vertebrates is making it possible to reconstruct the step-by-step evolution of complex phenomena such as blood coagulation, an event that in mammals involves the interplay of more than two dozen genetically encoded factors. Gene inventories for different organisms are revealing when during vertebrate evolution certain factors first made their appearance in or, on occasion, disappeared from some lineages. The whole-genome sequence databases of two protochordates and seven nonmammalian vertebrates were examined in search of ~20 genes known to be associated with blood clotting in mammals. No genuine orthologs were found in the protochordate genomes (sea squirt and amphioxus). As for vertebrates, although the jawless fish have genes for generating the thrombin-catalyzed conversion of fibrinogen to fibrin, they lack several clotting factors, including two thought to be essential for the activation of thrombin in mammals. Fish in general lack genes for the "contact factor" proteases, the predecessor forms of which make their first appearance in tetrapods. The full complement of factors known to be operating in humans does not occur until pouched marsupials (opossum), at least one key factor still absent in egg-laying mammals such as platypu

https://www.pnas.org/content/100/13/7527.short

https://www.pnas.org/content/100/13/7527.full

The evolution of vertebrate blood coagulation as viewed from a comparison of puffer fish and sea squirt genomes

The blood coagulation scheme for the puffer fish, Fugu rubripes, has been reconstructed on the basis of orthologs of genes for mammalian blood clotting factors being present in its genome. As expected, clotting follows the same fundamental pattern as has been observed in other vertebrates, even though genes for some clotting factors found in mammals are absent and some others are present in more than one gene copy. All told, 26 different proteins involved in clotting or fibrinolysis were searched against the puffer fish genome. Of these, orthologs were found for 21. Genes for the ``contact system'' factors (factor XI, factor XII, and prekallikrein) could not be identified. On the other hand, two genes were found for factor IX and four for factor VII. It was evident that not all four factor VII genes are functional, essential active-site residues having been replaced in two of them. A search of the genome of a urochordate, the sea squirt, Ciona intestinalis, did not turn up any genuine orthologs for these 26 factors, although paralogs and/or constituent domains were evident for virtually all of them.

Fugu rubripes 자주복 sea squirt 멍게

The recent publication (5) of the genome sequence for the puffer fish, Fugu rubripes, makes it possible to test that prediction

thrombin-generated fibrin clotting has not been reported in nonvertebrate chordates or other invertebrate animals.

Because such a convoluted pathway could not have evolved in one fell swoop, it was long ago realized that a series of gene duplications must lie at the heart of the complex set of interactions observed in mammalian clotting. In this regard, past sequence comparisons of serine proteases have led to the suggestion that certain of the clotting factors (particularly those constituting the ``contact system'' involving factors XI and XII, and prekallikrein) must have made their appearance more recently in evolution than some of the other clotting factors and would likely be absent in lower vertebrates

evolutionary assembly of all of the coagulation factor genes seems to be present in the sea squirt genome in the form of various and sundry domains that in ancestral lines were duplicated and rearranged into the genes for the present-day vertebrate clotting factors

Many of these accessory domains occur at the amino termini of zymogens for serine proteases. Paramount among them is the ``GLA domain,'' an entity that contains multiple γ-carboxy-glutamic acid residues whose synthesis depends on vitamin K (7). The blood coagulation proteins that contain GLA domains include prothrombin, factors VII, IX, and X, protein C

nonprotease protein S. Other peripheral domains found in association with clotting proteases include ``kringles'' (8), fibronectin ``finger'' domains (FN-1 and FN-2; refs. 9 and 10), fibronectin domain III (FN-3; ref. 11), epidermal growth factor (EGF) domains (9, 12), and ``apple domains,'' four copies of which are found at the amino termini of mammalian factor XI and prekallikrein

Additionally, there are sundry other domains associated with clotting proteins, including the F5/8-A and -C domains found in factors V and VIII, two proteins that themselves are evolved from ceruloplasmin

although the latter protein is composed exclusively of three A domains. The F5/8-C domain is also known as ``discoidin.''

Many of these accessory domains are active in localizing the clotting process. GLA domains, for example, serve to bind the vitamin K-dependent factors to platelets or thrombocytes [ platelets 혈소판 ceruloplasmin 세롤로플라스민 - 일종의 혈청 동 : 말초혈관을 확장시켜 혈액 순환을 촉진하고 혈액이 응고되는 것을 예방 ]

other domains serve to bind the factors to each other. In passing, it should be noted that platelets are not found in nonmammals, their role being enacted by a class of white cells designated ``thrombocytes

Putative evolution of nine proteases involved in generation and destruction of fibrin clots by a small number of domainal exchanges. The proposed root protein is a four-kringle protease, prototypical genes for which are found in the sea squirt genome. A three-kringle protease root could equally well have been used. G, GLA; E, EGF; K, kringle; P, PAN domain; F1, fibronectin domain 1; F2, fibronectin domain II; SP, serine protease. All of these domains are found in the sea squirt genome, but not associated in the arrangements found in clotting factors. Factor XII does not appear in the puffer fish genome and likely appeared after the divergence of fish and tetrapods.

The sea squirt genome has a transglutaminase, but there was no evidence of the signal peptide required for a circulating factor XIII, and it is likely an ordinary tissue transglutaminase. Similarly, a number of serpins are encoded in the genome, but they could not be matched with antithrombin. The sea squirt also has a carboxypeptidase paralogous to thrombin-activated fibrinolysis inhibitor, as well as numerous domains that are similar to those found in tissue factor, tissue factor inhibitor, and thrombomodulin

The order of events can also be inferred by considering the most parsimonious route to assembling the various clusters of peripheral domains. Nine of the proteases under discussion can be accounted for by six domain-swapping events (Fig. 5). Indeed, the presence of a multiple-kringle protease in the sea squirt genome provides a reasonable model for a step-by-step parallel evolution of the clotting and lysis systems. It should be noted that a serine protease with only one kringle has been found in the ascidian Herdmania momus (36). Although numerous scenarios have been offered in the past about how modular exchange was involved in generating these schemes (refs. 4, 12, and 37-41, inter alia), the new genomic data now provide a realistic set of starting materials.

The timing of duplicative events can also be approximated from ortholog-paralog comparisons. As an example, human and puffer fish factor V are 41% identical, and human and puffer fish factor VIII are 42% identical (not counting the variable B regions). On the average, the two factors themselves (in this region) are 38% identical, implying that the gene duplication that led to them occurred only a relatively short while before the common ancestor of fish and mammals. The difference is so small (42% vs. 38%) that it may turn out that the earlier diverging jawless fish will have only the preduplication gene. A genome study devoted to the lamprey or hagfish would settle the point.

Coagulation involves the regulated sequence of proteolytic activation of a series of proteins to achieve appropriate and timely hemostasis in an injured vessel. In the non-pathological state, the inciting event involves exposure of circulating factor VIIa to extravascularly expressed tissue factor, which brings into motion the series of steps which results in cell based model of coagulation.

In the new concepts of coagulation system, initiation, amplification and propagation steps are involved to converse of fibrinogen to

fibrin. The precisely synchronized cascade of events is counter-balanced by a system of anticoagulant mechanisms. Developmental hemostasis refers to the age-related changes in the coagulation system that are most marked during neonate and childhood.

An understanding of these changes in crucial to the accurate diagnosis of hemostatic abnormalities in neonate and children. This

review aims to elucidate the main events within the coagulation cascade as it is currently understood to operate in vivo, and also a

short review of the anticoagulants as they relate to this model. Also this paper describes the common pitfalls observed in the clinical data related to the coagulation system in neonate to children.

http://rathinker.co.kr/paranormal/creationism/irreducible.htm

환원 불가능 복잡성 반박 및 혈소판 응고 작용에 대한 설명

반응 경로중의 서로 연속적인 단계는 서로 서열이 비슷한 단백질에 의해서 촉매될 것이다. (비히가 제시한 2가지 사례인, 혈액 응고와 보체계 연쇄 반응의 한가지 특징) 만약 단백질들이 인접한 유전자(tandem duplication)에 의해서 염기서열이 보존된다거나, 혹은 역전사된 명백한 흔적 (인트론이 없거나 혹은 poly-A 꼬리가 genomic sequence에 포함되어 있거나) 또는 둘다면 더 좋다. 우리는 또한 좀더 적거나 혹은 더 많은 단계를 가진 연쇄반응 시스템을 발견할 가능성도 있다. '

http://www.rathinker.co.kr/paranormal/creationism/indexcc/CB/CB200_2.html

화학은 "비축소적으로 복잡"하며, 이것은 설계되야함을 나타낸다.

(역주 : 환원불가능한 복잡성을 최근에 창조론자들이 비축소적으로 복잡하다고 용어를 바꾸었으므로 저 역시 앞으로 비축소적 복잡성으로 바꾸겠습니다.)

Acton, George, 1997. Behe and the blood clotting cascade. http://www.talkorigins.org/origins/postmonth/feb97.html

Dunkelberg, Pete, 2003. Irreducible complexity demystified. http://www.talkdesign.org/faqs/icdmyst/ICDmyst.html

EvoWiki, 2004. Blood clotting. http://www.evowiki.org/wiki.phtml?title=Blood_clotting

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생명체가 저절로 탄생할 수 있는가? 생명체 탄생 확률?

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사진출처/첨부자료] http://rathinker.co.kr/paranormal/creationism/abioprob_1.html 모든 사람들이 "우연히 어떤 효소라도 발생할 가능성은 거의 없다"는 말을 하는 사람을 자주 보게 될 것이다. 이들은 천체물리학자 프레드 호일이 한 그것에 대한 인상적인 확률계산도 인용할 것이고. 보렐의 법칙이라고 부르는 즉 생명이 확률적으로 탄생할 가능성이 없다는 말로 더 한층 강조할 것이다. 프레드 호일을 비롯한 사람들은 이것에 대해서 몇가지 오류를 범하고 있다.

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30101 강현우

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성간적색화(星間赤色化, interstellar reddening, 별사이적색화)는 성간 티끌 때문에 별빛이 실제보다 더 붉게 보이는 현상이다.

우리와 별 사이에 놓여 있는 티끌은 파장에 구애됨 없이 모든 파장에 걸쳐 똑같은 정도로 소광 효과를 발휘하는 것이 아니라, 붉은색 파장보다 푸른색 파장의 빛을 더 많이 약화 시킨다. 그러므로, 별빛은 티끌이 없을 때보다 티끌이 있으면 실제보다 더 붉게 나타나게 마련이다. 이러한 현상을 우리는 성간 적색화라 부른다. 티끌에 의한 별빛의 차폐는 흡수라기보다는 산란 에 의해 나타나는 현상이다. 그런데 산란이나 흡수 정도가 파장에 따라 다르므로, 선택 소광의 현상이 나타난다.

적색화 현상은 성간 티끌의 '선택 소광' 성질 때문에 나타는 것이다. 즉 같은 수의 적색과 청색의 광자가 티끌 구름에 입사된다면, 적색 광자보다 청색 광자의 수가 더 많이 산란되어 진행 방향이 바뀌게 되며, 관측자에게까지 도달하지 못한다. 또 적색보다 청색 광자가 더 많이 티끌에 흡수되어, 관측자에게 이르지 못한다. 결과적으로는 청색보다는 적색 광자가 티끌 구름을 더 잘 통과하여 더 많이 관측자에게 도달한다. 그래서 실질적으로는 더 붉어진다기보다 푸른색의 빛이 더 심하게 약화되기 때문에 성간 적색화가 나타나는 것이다. 적색화 때문에 어떤 별에서 관측된 색지수는 본래의 값보다 더 크게 된다.

광학계에서 성간적색화는 색초과로 기술되기도 한다. 예를 들어, UBV 광학계에서 색초과 는 B-V 색 과 관련되어 있다.

성간적색화는 적색이동 과 혼동되어서는 안 된다.

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성간적색화 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전

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성간적색화(星間赤色化, interstellar reddening, 별사이적색화)는 성간 티끌 때문에 별빛이 실제보다 더 붉게 보이는 현상이다. 우리와 별 사이에 놓여 있는 티끌은 파장에 구애됨 없이 모든 파장에 걸쳐 똑같은 정도로 소광 효과를 발휘하는 것이 아니라, 붉은색 파장보다 푸른색 파장의 빛을 더 많이 약화 시킨다. 그러므로, 별빛은 티끌이 없을 때보다 티끌이 있으면 실제보다 더 붉게 나타나게 마련이다.

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30103 김군학

발표제목
조석을 만들어내는 힘

지구과학 목차
4. 해수의 운동과 순환

도서명-저자
우리를 둘러싼 바다(레이첼 카슨)

교과 내용 핵심 키워드
조석, 풍랑, 기조력

교과내용 연관 도서 설명
조석보다 더 강력하게 바다에 영향을 끼치는 요소는 없다. 조석에 비하면 바람이 일으키는 파도(풍랑)는 기껏해야 상층 바다만이 느낄 수 있는 표층의 움직임에 불과하다. 다음의 예로 알 수 있듯 조석 운동의 영향을 받는 물의 규모는 엄청나다. 조석이 하루 두 차례씩 북아메리카 동부 연안의 작은 파사마쿼디만에 실어오는 물은 약 20억 톤이며, 펀디만 전체에 실어오는 물은 자그마치 1000억 톤에 달한다.

조석은 이 모든 사실로 짐작할 수 있는 것보다 한층 더 복잡하다. 태양과 달의 영향은 달의 위상이 어떠한가, 태양과 달이 지구에서 얼마나 떨어져 있는가, 그리고 태양과 달이 지구의 북반구를 비추는가 남반구를 비추는가에 따라 끊임없이 달라지고 변화한다.

추가 학습하고 싶은 내용
책에 나온 내용 말고 또 어떤 것들이 영향을 끼칠까 라는 의문이 들었다. 인터넷 조사를 조금 해봤는데 조석은 특성을 결정하는 데 가장 중요한 요소는 바로 국지적 지형이라는 점이다. 물을 움직이게 하는 것은 태양이나 달 같은 천체의 인력이지만, 그 물이 어떻게, 얼마나 멀리, 얼마나 강력하게 상승하느냐는 해저의 기울기, 해협의 깊이, 만 어귀의 너비 같은 요소에 따라 달라진다고 한다. 실제 사례도 찾아봤는데 난터킷섬과 펀디만은 둘 다 메인만이라는 같은 바다에 자리하고 있는데도 난터킷섬에서 여름을 보낸다면, 조차가 불과 몇십 센티미터밖에 나지 않아 뱃놀이나 수영을 할 때 거의 조석의 방해를 받지 않지만 펀디만 위쪽에서 휴가를 보낸다면, 조차가 12∼15미터에 이르는 조석에 적응해야 한다고 한다.

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https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=NPAP08150298&dbt=NPAP

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△(왼쪽부터)김혜경 엔지켐생명과학 부회장, 손기영 엔지켐생명과학 대표, 박갑주 우주방사선의약연구소 연구소장, 김규성 인하대 우주항공의과학연구소장, 양수근 우주항공의과학연구소 연구원 (제공 = 엔지켐생명과학)

[이데일리 김재은 기자] 엔지켐생명과학(183490) 우주방사선의약연구소는 지난 16일 인하대학교 우주항공의과학연구소와 연구 협력을 위한 업무 협약을 체결했다고 20일 밝혔다.

양 기관은 본 업무협약을 기점으로 민간기업과 대학 연구기관, 공공기관이 참여하는 우주항공의약품의 공동 연구와 관련 프로젝트를 추진할 계획이다.

엔지켐생명과학은 지난 1월 미국 항공우주국(NASA)의 우주방사선 치료제 연구과제로 최종 선정된 바 있다. 공동 연구를 진행한 애리조나 주립대학교(ASU)팀의 Cheryl Nickerson 교수는 2006년 NASA의 우주왕복선 임무에 참가해 우주 공간 내에서 강력해진 미생물의 독성에 대응할 인류의 방안을 연구해 온 권위자로 알려져 있다. 엔지켐생명과학은 NASA 뿐만 아니라 미국 국립보건원(NIH) 산하 국립 알레르기 및 전염병 연구소(NIAID)와 미국 국방부(DoD) 산하 미 육군 방사선생물학연구소(AFFRI), 한국원자력의학원 (KIRAMS), 한국생명공학연구원(KRIBB)과도 우주방사선 및 급성방사선증후군 예방 및 치료제의 개발 및 연구를 진행 중이다.

인하대학교 우주항공의과학연구소는 국내 최초로 설립된 우주항공의과학 연구소로서 감각/혈관/면역계와 관련된 우주항공의학 연구를 수행해 대한민국 우주항공개발을 이끌어왔다. 연구소 내에는 중력 부하 실험 장치, 마이크로중력 모사 장치, 수면 조절 실험 장치 등이 구축돼 있다.

김규성 인하대 우주항공의과학연구소장(교수)은 "지구환경에 특화돼 있던 전정기관, 신경계, 혈관, 근육 등의 인체 조직은 우주 공간에서 심각한 위협에 노출된다"며 "우주 면역체계와 관련 치료제 개발을 위해 글로벌 연구를 진행해 온 엔지켐생명과학 우주방사선의약연구소와의 협업은 다가오는 우주 비행시대를 선도하는 역사적 이정표가 될 것"이라고 했다.

박갑주 우주방사선의약연구소장은 "이번 협약 체결을 통해 양기관 간 우주항공의생명과학 및 우주건강중개 연구의 다양한 부문에서 학술적 교류 및 연구 협력을 증대시켜 대한민국 우주항공의학의 우수한 역량을 끌어올릴 것"이라며 "엔지켐생명과학은 대학연구기관과의 협업을 통해 우주 생존에 필수적이고 유일한 우주방사선 예방 및 치료제를 개발하는 우주건강 전문 제약회사로 도약할 것"이라고 밝혔다. 박갑주 소장은 '아톰 박사'라는 별명으로 불리며, 서울대, 포항공대, 브라운대, 화이자, 파스테르에서의 30년 이상의 신약 및 바이오 연구개발 경험을 가지고 있다.

손기영 엔지켐생명과학 회장은 "앞으로 엔지켐생명과학의 우주방사선의약연구소는 인하대학교의 우주항공의과학연구소 그리고 미국의 하버드대, 애리조나주립대, UC 데이비스, 플로리다대 등과의 공동연구를 통해 우주방사선 예방 및 치료제를 개발할 것이고, 나아가 우주에 안전하게 거주할 수 있는 첨단소재 개발로도 연구개발 영역을 확대해 우주건강관리(Space Healthcare) 부문 토탈 솔루션을 제시할 것"이라며 "이를 위해 엔지켐생명과학의 우주방사선의약연구소와 인하대학교 우주항공의과학연구소와의 산학협력 연구개발을 전폭적으로 지원하겠다"고 강조했다.

김재은 (aladin@edaily.co.kr)
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엔지켐, 인하대 우주항공연구소와 MOU "우주항공 의약품 공동연구"

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△(왼쪽부터)김혜경 엔지켐생명과학 부회장, 손기영 엔지켐생명과학 대표, 박갑주 우주방사선의약연구소 연구소장, 김규성 인하대 우주항공의과학연구소장, 양수근 우주항공의과학연구소 연구원 (제공 = 엔지켐생명과학) [이데일리 김재은 기자] 엔지켐생명과학(183490) 우주방사선의약연구소는 지난 16일 인하대학교 우주항공의과학연구소와 연구 협력을 위한 업무 협약을 체결했다고 20일 밝혔다. 양 기관은 본 업무협약을 기점으로 민간기업과 대학 연구기관, 공공기관이 참여하는 우주항공의약품의 공동 연구와 관련 프로젝트를 추진할 계획이다.

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지구과학 교과를 학습하면서 우리나라 지형에 대한 부분이 나올 때가 있었다. 그렇기 때문에 인터넷에 검색을 하여서 우리나라 지형의 위치와 역사 등을 조금씩 찾아보면서 몰랐던 부분에 대해서 조금씩 공부하면서 궁금증을 해결하였다. 그리고 편광 현미경에 대한 내용이 나왔을 때 광물의 관찰 모습이 궁금해서 사진을 찾아보면서 학습을 하였다.

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전기차용으로 수요 폭증 반도체, 전비 10% 향상
칩 크기 줄인 기술로 반도체 공급부족 해소 기여
전문 기업체와 20억원대 기술이전 계약 체결[창원=뉴시스] 홍정명 기자= SiC 전력반도체 '트렌치 모스펫'을 개발한 한국전기연구원 전력반도체연구센터 연구팀. 왼쪽부터 나문경, 문정현, 방욱, 강인호, 김형우 박사.(사진=한국전기연구원 제공) 2021.04.21. photo@newsis.com[창원=뉴시스] 홍정명 기자 = 한국전기연구원은 자동차 등 대부분의 전기·전자제품에 들어가는 SiC(탄화규소) 전력반도체(전력제어 반도체)의 성능과 가격 경쟁력을 크게 높이면서도 칩 공급을 더 늘릴 수 있는 기술 개발에 성공했다고 21일 밝혔다.

한국전기연구원 전력반도체연구센터 연구팀이 개발한 SiC 전력반도체 소자 최첨단 기술인 '트렌치 구조 모스펫(MOSFET, 전류 양을 조절하는 일종의 트랜지스터)'으로, 전문 제조업체와 20억 원 규모의 기술이전 계약을 맺었다.

탄화규소는 실리콘(Si)과 탄소(C)가 일대일로 결합된 화합물로, 다이아몬드 다음으로 단단한 물질이다. 단단한 특성을 이용해 지금까지 반도체 재료보다는 주로 사포나 숫돌 등 연마용 재료로 사용되어 왔다.

전력반도체(별칭 파워반도체)는 전력을 제어하는 반도체로 ,가전기기, 조명을 비롯한 모든 전기·전자제품에서 반드시 필요하다.

대표적으로 전기차 배터리의 직류 전기를 교류 전기로 바꾸어 모터에 공급하는 인버터의 핵심부품이 전력반도체다. 전력반도체 산업은 최근 들어 빠르게 성장 중인데, 이는 전기차, 재생에너지 발전, 에너지 저장장치 등의 전력반도체 수요처가 새로이 등장했기 때문이다.

SiC 전력반도체로 전기차 인버터를 만들면 지금까지의 실리콘(Si) 반도체 인버터를 사용했을 때보다 에너지 효율이 최대 10% 높아지고 인버터의 부피와 무게를 줄일 수 있어, e-모빌리티용으로 최적이다.

이런 까닭에 SiC 전력반도체는 전기차용 수요가 급증해 최근 1년여 전부터 공급이 부족한 상태다. 또한 SiC 반도체 소재는 미국 기업의 대중국 금수 품목에 포함되는 등 미·중 기술전쟁의 대상이기도 하다.

[창원=뉴시스] 한국전기연구원이 개발한 SiC 전력반도체 제조용 웨이퍼.(사진=한국전기연원 제공) 2021.04.21. photo@newsis.com SiC 전력반도체 성능은 실리콘 반도체보다 훨씬 뛰어나다. 이는 물질 특성의 차이에서 비롯되는 것으로, SiC 전력반도체는 실리콘 반도체보다 10배 높은 전압을 견디고, 섭씨 수백도 고온에서도 동작하며 전력 소모도 작아 에너지 효율을 높일 수 있다.

이번 한국전기연구원 기술진의 SiC 트렌치 모스펫 개발 성공은 SiC 기술 1부 리그에 후발국인 한국이 합류했다는 의미가 있다.

SiC 트렌치 구조는 안정적인 동작 및 장기 내구성 확보 등 해결해야 할 난제가 많아 세계적으로도 독일과 일본만이 양산화에 성공할 정도로 기술 장벽이 높다.

전력반도체연구센터 방욱 센터장은 "트렌치 모스펫 기술은 우리 연구원이 지난 20년간 꾸준히 쌓아온 SiC 소재 및 소자 기술이 집약된 것"이라며 "수년 내 SiC 시장의 주역이 될 트렌치 모스펫이 국산화 된 것이 가장 큰 의미"라고 평가했다.

SiC 트렌치 모스펫 기술은 SiC 웨이퍼에 좁고 깊은 골(트렌치)을 만들고, 이 골의 벽면을 따라 전류 통로인 채널을 상하 방향으로 배열한 것으로, 지금까지 수평으로 배열했던 채널 구조와 차별화한 것이다.

수평으로 배열된 채널을 수직으로 세운 만큼 채널이 차지하는 면적을 절약할 수 있어서 전력 소자의 면적을 최대 수십 퍼센트 줄일 수 있다.

[창원=뉴시스] 한국전기연구원이 개발한 SiC 웨이퍼 및 전력반도체 소자.(사진=한국전기연구원 제공) 2021.04.21. photo@newsis.com SiC 전력반도체가 전기차에 적용될 경우 최대 10% 전비 향상을 기대할 수 있을 정도로 효과가 매우 크다.

하지만 폭발적으로 늘어나는 전기차 수요에 비해 SiC 전력반도체는 소수의 선진 국가들만이 독점하고 있어 전 세계적으로 공급 부족에 시달리고 있다.

이번에 개발된 트렌치 기술은 SiC 전력반도체의 생산량을 증가시켜 공급부족을 완화시킬 수 있어 주목된다.

핵심기술을 개발한 문정현 박사는 "SiC 전력소자에서 가장 난이도가 높은 이 기술이 적용되면 웨이퍼당 더 많은 칩을 만들 수 있어 공급량도 늘리고 소자 가격을 그만큼 낮출 수 있다"고 말했다.

따라서 이 기술이 상용화되면 전기차의 가격을 낮추는 효과로 이어질 전망이다.

한국전기연구원은 '트렌치 구조 SiC 전력반도체 모스펫' 제조 원천기술을 포함해 제품 상용화를 위한 각종 측정·분석 기술 등 종합적인 기술 패키지를 SiC 전력반도체 전문업체인 ㈜예스파워테크닉스(대표 김도하)에 최근 기술이전했다.

[창원=뉴시스] 왼쪽은 기존 평판 구조로 전자들이수평으로 형성된 채널(초록색)을 통과한 뒤 수직방향으로 이동하는 흐름. 오른쪽은 한국전기연구원이 개발한 트렌치 구조. 수직으로 형성된 채널을 통과하여 전자들이 이동하는 효율적 흐름(면적 활용도를 높여 칩 크기를 줄일 수 있음).(그림=한국전기연구원 제공) 2021.04.21. photo@newsis.com 기술이전 금액은 과제 수탁계약 포함 총 20억 원이다.

연구팀은 장비 구매부터 양산화 라인 구축까지의 전 프로세스 지원 등 그동안 수입에 많이 의존했던 SiC 전력반도체의 국산화 및 대량 생산화를 지원할 예정이다.

㈜예스파워테크닉스 정은식 CTO는 "트렌치 모스펫 기술은 선진 제조사들도 최근에 제품을 출시한 것으로 안다"면서 "이전받은 트렌치 모스펫 기술을 적용한 제품을 올해 출시하여 전기차, 가전기기 고객사에게 선보일 것"이라고 밝혔다.

방욱 센터장은 "SiC 웨이퍼는 트럼프 행정부 시절부터 이미 미국 기업의 대중국 금수 품목일 정도로 산업적 중요성이 매우 높다고 할 수 있다"면서 "전기차 시대 도래로 전 세계적으로 SiC 전력반도체의 공급난이 일어나고 있는 만큼, SiC 기술의 고도화와 양산 능력 확보가 국가 경쟁력 향상으로 이어질 것"이라고 강조했다.

한편 유럽 시장조사기관 IHS 마켓 등에 따르면 SiC 전력반도체 시장은 지난해 약 7억 달러(약 7800억원) 수준에서 오는 2030년 약 100억 달러(약 11조 1400억원) 규모로 연평균 32% 높은 성장세를 나타낼 것으로 전망했다.

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한국전기연, 전력반도체 제조용 '트렌치 모스펫' 개발 성공

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전기차용으로 수요 폭증 반도체, 전비 10% 향상칩 크기 줄인 기술로 반도체 공급부족 해소 기여전문 기업체와 20억원대 기술이전 계약 체결 [창원=뉴시스] 홍정명 기자= SiC 전력반도체 '트렌치 모스펫'을 개발한 한국전기연구원 전력반도체연구센터 연구팀. 왼쪽부터 나문경, 문정현, 방욱, 강인호, 김형우 박사.(사진=한국전기연구원 제공) 2021.04.21.

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발표 제목: 지구상에서 가장 오래된 암석은?
단원: 한반도의 지질-2. 한반도의 지사
도서: 지구과학 어디까지 알고 있니?
키워드: 접촉 변성 작용
교과 내용 연관 도서 설명:
추가 학습하고 싶은 내용:
https://www.idaegu.co.kr/news/articleView.html?idxno=346562

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#발표 제목 : 바다숲인 해조류의 활용 방안

#단원: Ⅱ지구 구성 물질과 자원 - 5. 해양자원

#도서: 해조류 바다숲과 기후변화 (정익교)

#키워드: 해수 자원, 가스 수화물

#교과 내용 연관 도서 설명
화석연료의 사용량 급증으로 대기로 방출된 이산화 탄소가 지구온난화의 주원인이라는 것은 부정할 수 없는 진실이다. 인간 활동에 의한 지구환경의 변화는 궁극적으로는 인간을 포함한 생명체의 생존을 위협하고 있다. 2015년 모든 당사국이 채택한 파리협정은 지구 평균온도가 2℃이상 상승하지 않도록 온실가스 배출량을 단계적으로 감축하고, 모든 국가가 자발적으로 정하는 '국가결정기여 (Nationally Determined Contribution: NDC)'를 제출하도록 하고 있다. 이를 위해 다양한 온실가스 감축과 기후변화에 대한 정응 방안을 모색하야 한다. 이러한 상황속에서 바다숲을 이루는 해조류를 어떻게 활용할 수 있는 지에 대해 이 책은 말하고 있다. 흡수원, 바이오 에너지, 사료, 비료, 종이 등의 감축 방안과 해양산성화, 해안 보호 및 산소 공급 등의 적응 방안을 제시하였다.

추가 학습하고 싶은 내용:
해조류를 활용해 생명 공학 분야에 어떻게 활용할 수 잇을 지 궁금하여 찾아본 결과, 해조류를 활용해 유전자 눈에 이식을 하여 시력을 되찾았다는 내용의 기사를 발견하게 되었다. 또한 해조류를 통해 생체 필름과 같은 분야를 추가적으로 더 탐구하고 싶다.

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해조류 유전자 눈에 이식, 시각장애인 40년 만에 시력 회복

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해조류 유전자 눈에 이식, 시각장애인 40년 만에 시력 회복 사이언스샷 광유전학 기술 처음으로 사람에 적용해 성공 40년 동안 앞을 보지 못하던 사람이 해조류의 유전자를 눈에 이식받고 다시 횡단보도의 흰 줄을 볼 수 있게 됐다. 색은 볼 수 없지만 집안 물건은 구분할

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31223 윤영지
발표 제목: 지진 해일의 피해를 줄일 수 있는 방법
도서명: 쓰나미를 예측할 수 있을까
저자명:엘렌 에베르
관련 교과 단원: 4. 해수의 운동과 순환-(4)해일
기사링크: http://www.uljintoday.com/news/articleView.html?idxno=5126

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지구과학 도서 추천 및 발표

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지구과학 도서 추천 및 발표

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31225 이주영

발표 제목: 암흑 물질과 암흑 에너지

단원:VII 우리 은하와 우주의 구조

도서명: 뉴 코스모스(데이비드 아이허)

교과 내용 핵심 키워드: 암흑 물질, 암흑 에너지

교과 내용 연관 도서 설명: 우주의 질량과 에너지는 4.9퍼센트가 바리온 물질, 26.8퍼센트가 암흑물질, 68.3퍼센트가 암흑 에너지로 구성돼 있다는 분석 결과가 있다. 우리 은하의 질량이 밝은 원반 부분, 헤일로, 구상 성단을 다 합친 것보다 크다는 의견이 있다. 하지만 학계에서 돌아온 대답은 측정 방법에 문제가 있다는 지적뿐이다. 은하단을 조사하는 과정에서 은하의 질량이 은하가 방출하는 가시광선의 총량보다 크다는 사실을 알아내서 암흑 물질의 존재 가능성이 제시된다. 은하 안에 '보이지 않는 어떤 물질'이 존재한다고 결론을 내려졌는데, 이 물질이 아니고서는 은하가 우주 공간으로 날아가버리지 않고 궤도를 유지하는 이유를 설명할 길이 없다. 은하와 은하단 연구에 인생을 바친 천문학자가 적지 않았지만, 어느 누구도 암흑 물질이 그 중심에 있으리라고는 생각하지 않았다. 세 명의 학자가 암흑 물질에 관한 단편적인 증거들을 모아 유기적인 하나의 가설을 세워서 학계에 발표했는데, 내용은 은하의 질량이 은하에서 나오는 가시광선을 모두 합한 것보다 10배 더 크다는 것이다. 그들은 암흑 물질이 은하를 둘러싼 거대한 헤일로에 주로 존재할 것이라고 믿었고, 은하의 회전곡선을 분석했더니 원반 바깥쪽의 속도가 안쪽에 버금가게 빠르다는 사실을 토대로 나온 결론이 나왔다. 이는 저 멀리 우리 눈에는 보이지 않지만 공간의 질량을 확 높이는 어떤 물질이 있어야만 가능한 움직임이다. 은하의 운동을 연구하면서 암흑 물질 탓에 은하의 질량도 훨씬 클 거라고 추정한다. 우리 은하와 비슷한 크기의 다른 은하들의 사진을 보면 거리가 은하의 중심에서 대략 5만 광년을 넘어가면 티끌 한 점 없이 암흑뿐이다. 은하 안 별들과 가스 구름의 움직임도 모두 암흑 물질의 존재를 뒷받침한다. 은하단 안의 은하들도 마찬가지이다. 암흑 물질은 존재만 하는 게 아니라 양도 어마어마하다. 증거 자료에 따르면 어둠의 영역의 질량이 별들의 10배이고, 우주 전체를 통틀어 바리온 물질의 5배 이상으로 추정된다. 암흑 물질의 분포가 무작위적이지는 않은 것으로 보인다. 암흑 물질은 별들이 모여 있는 구역에도 있지만, 대부분은 훨씬 더 광할한 공간에 넓게 분포한다. 암흑 물질 연구는 ‘암흑 에너지’로 인도해준다.

추가 학습하고 싶은 내용: 우주가 점점 더 빨리 팽창한다는 사실의 발견이 우주학을 한 차원 더 복잡하게 만들었다..

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발표제목:미세 조류를 이용한 바이오 에너지
지구과학 목차 2-5 해양자원
도서명,저자:기후변화와 에너지 산업의 미래(강신홍,김기현,류준우)
교과내용 핵심키워드:해양 물질 자원
교과내용 연관도서 설명
교과 과정에서는 미세조류로 바이오 에너지를 만들수 있다고 언급되어있지만 이책에서는 바이오에너지가 만들어 지는과정과 에너지를 생산하는 원리 바이오 에너지의 재료로  무엇이 선택되는지에대해서 설명이 되어있고 재료의 화학적 조성에따라서 에너지의 생산량이 달라진다는 사실도 나와있다. 지구온난화와 신재생에너지에 대해서 서술되는 책이고
지구온난화로인하여 주목받는 기술과 쓰임등을 설명하는 책이다.

추가학습하고 싶은 내용
구체적으로 어떤 화학성분이 들어가야 에너지가 더 생산이 되는지에 대해서 궁금함
추가학습 결과
바이오 에너지에는 주로 바이오 에탄올이 많이쓰이는다.
주로 식물을 발효하여서 바이오 에탄올을 만드는데 에탄올이 만들어지는 과정은
포도당->피부르산->아세트알데히드->에탄올 식으로 만들어진다.
결국 포도당이 많은수록 에탄올이 많이 생산되게 된다. 식물의 셀룰로스라고 불리는 부위는 글루코스(포도당)이 결합된 글리코사이드 결합으로 이루어져있어서 셀룰로스가 많은 식물이  바이오에너지에서 좋은 재료로 쓰일수 있다는 것을 알게됨
지구과학 공부를 하면서 기울인 노력
지구과학 암기를 할때  생명과학이나 화학이랑 연관을 하여서 더 암기를 잘할수 있게 노력함
관련기사
https://m.breaknews.com/814349

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‘암흑물질 없는 은하 발견’
태양계에서 6500만 광년 떨어진 곳에서 암흑물질이 거의 없거나, 매우 소량으로 존재할 것으로 추정된 새로운 은하를 발견했다. 과학계에선 암흑물질의 존재를 뒷받침하는 결과로 보고 있다. 광활한 우주는 별ㆍ가스 등 보통물질 5%와 눈에 보이지 않는 암흑물질(27%), 암흑에너지(68%)로 이뤄져 있다. 당연히 은하에서 암흑물질이 차지하는 비중은 보통물질보다 높다. 미국ㆍ독일ㆍ캐나다 국제 공동 연구진은 태양계에서 6500만 광년 떨어진 은하(NGC 1052-DF2)의 암흑물질 양이 예상치의 0.25%에 불과하다는 사실을 발견하고 세계적인 과학저널 ‘네이처’에 발표했다. 이 은하는 우리 은하와 비슷한 크기를 갖고 있지만 별의 수는 0.5%에 불과한 것으로 조사됐다. “암흑물질을 갖고 있는 은하계 외곽의 성단은 이보다 세 배 이상 빠르게 이동한다”며 “NGC 1052-DF2에 암흑물질이 있다면 그것은 매우 극소량일 것”이라고 설명했다. 한 물체에서 다른 물체에 작용하는 중력은 거리의 제곱에 반비례한다. 은하 중심에서 가까운 별은 중력을 많이 받아 이동속도가 빠르고, 중심에서 먼 은하일수록 이동속도가 느려지는 게 일반적인 생각이었다. 그러나 1933년 스위스 천체물리학자 프리츠 츠비키가 별들이 은하 중심과의 거리와 상관없이 일정한 속도로 움직인다는 사실을 발견한 뒤, 암흑물질이란 개념이 생겨났다. 암흑물질을 다량으로 포함해 거리가 먼 별의 질량이 커지면 거리에 따라 줄어드는 중력을 상쇄할 수 있기 때문이다. 중력은 두 물체 거리의 제곱에 반비례하지만, 두 물체의 질량을 곱한 값에 정비례하기도 한다. NGC 1052-DF2 외곽 성단의 은하의 이동속도가 상대적으로 느린 건 결과적으로 암흑물질이 없거나, 매우 소량이어서 그랬다는 얘기다. 암흑물질은 아무런 빛을 내지도 않고, 빛을 반사시키지도 않아 이러한 이름이 붙었다. 전파나 적외선, 자외선 등으로도 관측되지 않는다. 전문가들은 이런 발견을 오히려 암흑물질 이론을 뒷받침하는 근거라고 설명한다. 암흑물질이 없는 은하가 있을 수 있다는 건 역으로 암흑물질이 우주에 실제로 있다는 뜻이기 때문이다.

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예년보다 더운 여름을 예측하는 배경에

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예년보다 더운 여름을 예측하는 배경에는 라니냐 종료가 놓여있다. 동태평양 적도에서 발생하는 라니냐는 해수면 저수온이 5개월 넘게 이어지는 이상 기온 현상이다. 지난해 8월 시작된 라니냐는 봄 동안 약화된 후 이달 종료될 것으로 분석됐다. 앞서 라니냐가 종료된 2018년 한반도는 역대 최악의 폭염을 기록했다. 당시 폭염 일수는 31.4일로 역대 최장이었다. 기상청은 “라니냐가 멈추면서 이 영향으로 한반도 기온 상승을 견인할 것으로 보인다”고 분석했다. 지구 온난화와 북태평양·열대 서태평양 해수면 온도 상승도 여름 기온을 높이는 요인으로 지목됐다.
[원본링크] http://news.kmib.co.kr/article/view.asp?arcid=0924192989&code=11131500&cp=nv

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https://www.sciencetimes.co.kr/news/save-인간이-보지못하는-우주물질도-그려내는-ai/

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도서 내용: 이 책은 우리 세대에서 

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도서 내용: 이 책은 우리 세대에서 가장 중요한 문제가 무엇인지를 일깨워 준다. 저자에 따르면 바다얼음은 줄어들고, 산악빙하와 겨울마다 육지의 땅 대부분을 덮던 눈이 덮인 지역도 감소하고 있다. 심지어 그린란드와 북극의 내륙빙상도 갈라지기 시작했다. 이 책은 북쪽에서 시작된 작은 변화가 우리에게 어떤 재앙으로 다가올 수 있는지 보여준다. 이 책은 현재 멸종 위기에 처했을지 모르는 현생 생명체에 대한 기록이다.

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30324 이현우
도서명: 쉽게 배우는 기상학
기사:  www.idaegu.com/newsView/idg201905280130

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https://n.news.naver.com/article/020/0003357938

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관련 내용의 기사내용 링크걸어주세요

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관련 내용의 기사내용 링크걸어주세요

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지구 과학 교과를 학습하면서 그림으로만 나와있는 기상 현상들이 이해가 안 될때는 실제 뉴스 기사들을 살펴보면서 이해를 하려고 노력했다.

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수학을 이끈 천문학 – Sciencetimes

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IT를 이용하여 전자파와 지진파를 가지고 지진을 예측하여 지진 대응 시스템을 만들 수 있다. 이 시스템을 만들게 되면 신속한 대피와 구조 및 복구가 가능하게 된다.
공간적으로 분산하여 설치된 지진계망으로부터 지진 데이터를 측정하여 종합 분석하여 지진원의 위치와 지진의 규모 및 나아가 지반운동세기의 공간적 분포를 빠른 시간내에 평가하고 이 데이터를 이용하여 지진대응조치가 취해진다.
https://www.koreascience.or.kr/article/JAKO200556605493376.pdf
지구과학2 교과를 학습하면서 2학년때 배웠던 지구과학1의 개념들과 이론들을 이용하여 학습을 하니 더욱 쉽게 이해할 수 있었고 궁금한 것들이 있으면 바로바로 물어보았다.

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1. 우리 은하
2. 3. 우리 은하와 우주의 구조
3. 코스모스 - 칼 세이먼
4. 키워드 : 우리 은하, 우주
5. 도서 설명: 이 책에서는 크게 우주에서 바라본 지구와 지구에서 바라본 우주로 나누어 설명하고 있으며 우주와 인간의 연관성에 대해서도 설명하고 있다. 예를 들어 혜성에 대해 설명하면서 혜성과 충돌할때 인간들은 신이 노했다고 생각한다는 이야기를 하는 등 누구나 쉽고 간단하게 이해할 수 있는 이야기를 통해 설명하고 있다.
6. 추가로 학습하고 싶은 내용:
이 책을 읽으면서 책의 제목인 '코스모스'가 질서정연한 우주라는 뜻인걸 알게 되었다. 이에 대해 관련 자료들을 찾으면서 코스모스라는 단어 하나에 많은 철학자, 수학자 등이 엮여있으며 이에 대해 좀 더 탐구하고 학습하고싶다고 느꼈다.
코스모스 (naver.com)

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발표 제목: 지구 대기에 관하여
단원: 2-2 대기의 운동과 순환
도서: 신선한 대기를 느끼다!
핵심 키워드: 대기현상, 엘리뇨, 라니냐
도서설명: 처음에는 대기와 관련하여 대류권은  대부분의 공기가 밀집해 있으며, 활발한 대류에 의해 다양한 기상 현상이 생기고, 성충권은 안정된 층으로 오존층이 자외선을 차단하며 중간권은높이 올라갈수록 온도는 낮아져서 대류가 일어나지만, 수증기가 없어 기상 현상이 나타나지 않고, 열권은높이 올라갈수록 기온이 올라가며, 공기가 희박하고 상층은 매우 높은 온도라는 것에 대해 설명을 해준다.
또한 대기의 순환과정을 바닷물이 구름이 되기까지의 과정과 구름 입자들의 비와 눈이 되는 과정 장마가 일어나는 과정 태풍이 일어나는 과정 등으로 설명을 해준다.
기상이변으로 인한 엘니뇨와 라니냐, 대기 중의 화학물질이 수증기와 결합하면 화학반응에 의한 산성비, 자동차의 배기가스나 공장에서 내뿜는 연기가 안개와 같이 된 상태의 스모그 등을 통해 지구 대기와 관련된 위기들에 대해 설명을 해준다.
추가 학습내용: 대기와 관련된 책에 내용을 쓰다보니 최근에 많이 떠오르기 시작한 미세먼지에 관하여 추가적으로 학습을 했다. 미세먼지란 눈에 보이지 않을 만큼 매우 작기 때문에 대기 중에 머물러 있다 호흡기를 거쳐 폐 등에 침투하거나 혈관을 따라 체내로 이동하여 들어감으로써 건강에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 공기이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 기술들이 개발되고 있다. 그럼에도 아직 미세먼지와 같은 대기오염에 관한 문제를 해결하기 위해서는 우리들의 관심과 노력이 필요하다.
지구과학 교과를 학습하기 위한 추가 노력: 공부를 하면서 이해가 안되는 부분에서는 검색과 시청각 자료들을 통해 이해를 하였다. 모의고사를 풀면서 틀렸던 문제에 대해 오답풀이를 하고, 또한 기출문제들을 풀어보는 노력을 하였다.

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지스트 공동연구팀 "질소산화물 저감 등 효과"[광주=뉴시스] 지스트 연구진을 포함한 공동연구팀이 미세먼지 원인 물질을 친환경 물질로 전환하는 기술을 개발했다. (그래프 제공 = 지스트) *재판매 및 DB 금지

[광주=뉴시스] 구용희 기자 = 지스트 연구진을 포함한 공동연구팀이 미세먼지 원인 물질을 친환경 물질로 전환하는 기술을 개발했다.

29일 지스트(광주과학기술원·GIST)에 따르면 신소재공학부 최창혁 교수 연구팀은 KAIST 김형준 교수, 숙명여자대학교 김우열 교수 연구팀과 함께 미세먼지의 주요 원인인 일산화질소(NO)를 고부가가치 화합물인 하이드록실아민으로 전환하는 기술을 개발했다.

하이드록실아민은 NH2OH의 화학 구조를 가지는 물질로, 나일론의 원료인 카프로락탐(caprolactam) 생산의 주원료다. 상온에서 액체로 존재하며 암모니아와의 높은 반응성으로 인해 그린수소 사회의 효과적인 수소저장 물질로 여겨지고 있다.

연구팀은 원자 수준으로 안정화된 철 이온 촉매의 활용과 계산·분광학 기초연구를 토대로 설계된 기술을 접목, 실제 반응공정에서 선택적으로 친환경 물질인 하이드록실아민을 생산하는 데 성공했다고 설명했다.

지구 대기의 78% 정도를 차지하는 풍부한 원소인 질소는 육상·해양·대기를 순환하며 인류를 포함한 생태계의 생존에 중요한 역할을 한다.

하지만 축산업·농업·운송업·산업과 에너지 부문에 대한 수요 증가는 막대한 양의 질소산화물을 유입시켰으며, 이로 인한 지구 내 질소 순환계의 심각한 불균형은 산성비·토양 산성화·수질 오염 등의 환경오염뿐만 아니라 최근 심각한 사회문제로 대두되는 미세먼지의 근본적인 원인으로 지목되고 있다.

연구팀은 다양한 분광학 기초실험을 통해 산화된 단원자 철 이온이 일산화질소의 환원을 촉진함을 확인했다. 나아가 전해질의 산성도 조절을 통해 하이드록실아민의 생산량 제어에 성공했다.

연구진팀은 이 같은 결과를 바탕으로 추가적인 외부의 에너지 공급 없이 일산화질소로부터 안정적인 하이드록실아민 생산에 성공했으며, 기술의 실용적 활용 가능성을 확인했다고 밝혔다.

지스트 신소재공학부 최창혁 교수는 "이번 연구 성과는 미세먼지의 중요원인인 질소산화물의 저감과 동시에 섬유 생산의 원재료 확보뿐만 아니라 그린수소 저장 등 1석 3조 이상의 활용이 가능하다"며 "배기가스 등 환경오염물질을 우리의 삶에 유용한 물질로 전환하는 친환경 시스템 확립이 가능할 것으로 기대하고 있다"고 말했다.

지스트 최창혁, KAIST 김형준, 숙명여자대학교 김우열 교수 공동연구팀의 이번 연구는 한국연구재단 미래소재디스커버리와 신진중견연계 사업 과제의 지원을 받아 이뤄졌다. 연구 성과는 세계적인 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature communications)에 지난 25일자로 온라인 게재됐다.

[광주=뉴시스] 지스트 연구진 등 공동연구팀. 왼쪽부터 김우열 교수(숙명여대), 최창혁 교수(GIST), 김형준 교수(KAIST), 김동현 박사과정생(GIST), Stefan Ringe 교수(DGIST). (사진 제공 = 지스트) *재판매 및 DB 금지

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'미세먼지 원인 물질을 친환경 물질로' 전환 기술개발

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지스트 공동연구팀 "질소산화물 저감 등 효과" [광주=뉴시스] 지스트 연구진을 포함한 공동연구팀이 미세먼지 원인 물질을 친환경 물질로 전환하는 기술을 개발했다. (그래프 제공 = 지스트) *재판매 및 DB 금지 [광주=뉴시스] 구용희 기자 = 지스트 연구진을 포함한 공동연구팀이 미세먼지 원인 물질을 친환경 물질로 전환하는 기술을 개발했다.

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제목:  지구는 어떻게 작동하는가?
지구과학 목차: 2 - 5 지구 구성 물질과 자원
도서: 지구 시스템의 이해
교과내용 핵심 키워드:  광물, 광물자원
교과 내용 연관 도서 설명 :  지구시스템이 작동하는 과정을 설명하기 위하여 지구의 구성과 어떻게 만들었는지를 알려주고 이러한 이유 때문에 발생하는 일들을 설명하는 책이다
더알고싶은내용:  이러한 지구구성물질로는 설명할수 없는 현상들이 있는데 이러한 현상들은 어떻게 일어나는 지를 알고싶다.
지구 과학에서 공부한것: 지구의 있는 물질들과 그 특성들을 공부하였다.

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30303고건
제목: 우주의 역사에 관하여
지구과학 목차: 우리 은하와 우주의 구조
도서: 코스모스-칼 세이건
키워드: 고대 지구 생물 발현, 천문학과 점성술, 화성, 우주탐사, 별의 좌표, 시공간, 별의 탄생
교과 내용 연관 도서 설명: 이 책은 인간과 우주의 역사에 관한 내용을 담고 있다. 총 13개의 목차로 이루어진 이 책은 작가 칼 세이건이 다큐멘터리 <코스모스>를 만드는 와중 책으로 이 책의 내용은 우주의 대폭발, 별의 탄생, 핵융합을 통한 무거운 원소의 합성, 초신성 폭발, 성간물질중 금속함량 증가, 암흑 성간운의 중력 수축, 회전 원반체의 출현과 중력 불안정, 미행성의 형성과 지구행성의 성장, 지구 생명의 탄생, 과학 기술 문명의 진화로 이어진다.
추가로 학습하고 싶은 내용: 이 책은 주로 우주에 관한 역사에 대하여 다루는 데, 현재 과학기술과 문명이 발전하여 우주에 관련된 기술 또한 발전했을 것이다. 인공근육과 같은 새롭게 등장한 우주과학 기술에 대하여 더 알고싶다.
자신의 노력과 학습방법: 수업시간에 들은 내용을 교과서에 필기하고 나중에 학습지의 설명과 함께하여 내용을 복습하고 문제를 풀때 학습지에 중요한 내용을 다시 표시하면서 공부하였다.

첨단 과학 기술
https://www.hankyung.com/news/article/2016071708031

코스모스
https://m.youtube.com/watch?v=H0nQrBLeq80

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지구과학 도서 추천 및 발표

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지구과학 도서 추천 및 발표

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30205 김동현
발표제목: 태평양 주위 바다 속에 있는 다양한 광물 자원
단원: 2단원 지구 구성 물질과 자원-5 해양자원
교과 내용 핵심 키워드: 해양자원, 에너지 자원
교과 내용 연관 도서 설명: 일단 이 책은 해저 광물 자원의 중요성을 널리 알리기 위해, 한국해양연구원을 중심으로 여러 분야의 과학자들과 전문가들이 모여 함께 쓴 책이다. 이 책에서는 해저 광물 자원의 중요성과 만들어지는 과정, 개발하기 위한 과학 기술은 어떤지 소개하고 있다.
우리나라는 다른 나라들에 비해 땅은 작지만 긴 해안선과 넓은 바다, 그리고 다양한 해양 환경을 가지고 있다. 그리고 그 바다로부터 수산자원, 광물자원, 에너지자원과 같은 다양한 자원을 얻고 있다. 그렇지만 우리나라의 영해는 다른 나라보다 비교적 넓지 않고 자원 또한 매우 부족하다. 그래서 광물자원을 확보하기 위해 심해저 광물자원 개발 사업을 수행하고, 다양한 활동을 하는 모습을 알 수 있다. 이 책은 이러한 해저 광물자원의 중요성을 널리 알리기 위하여 다양한 내용을 알려주고 있다.
추가 학습하고 싶은 내용: 이 책에 해양수산부라는 단체가 나오는데, 이 해양수산부가 무엇을 주로하고 해양수산부가 지금까지 해온 것이 무엇이 있는지에 대해 더 많이 알고 싶어졌다. 그리고 미래에 우리가 사용할 수 있는 다양한 해저 자원들이 어떤 새로운 방법으로 사용되어 지는지 알아보고 싶다.
자신의 노력과 학습 방법: 내가 지구과학교과를 주로 선생님이 나눠주신 학습지를 가지고 복습을 하고 수업시간에 수업에 집중하면서 한번에 끝낼려고 노력했다.
관련 기사
https://www.kyongbuk.co.kr/news/articleView.html?idxno=2077977
[해양수산부]

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해양수산부 국문 대표 홈페이지

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예비 오션스타 기업 수여식(23.08.09.)

해양수산부 조승환 장관은 해양수산 분야에서 성장 잠재력이 큰 유망 창업기업 8개사를 '예비 오션스타 기업'으로 선정하고 세종정부청사에서 인서 수여식과 기업간담회를 개최하였다. 해양수산부는 '2023 예비 오션스타 기업'에 인증서를 수여하고, 간담회를 통해 기업들의 의견을 청취했으며, 그에 따른 개선 방안 등을 마련하여 앞으로 기업 홍보영상 제작, 사업화, 해양수산 연구개발, 투자유치 등 다양한 방법으로 기업을 집중 지원할 예정이다.

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해양수산부 국문 대표 홈페이지

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지구과학 도서 추천 및 발표

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지구과학 도서 추천 및 발표

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31323 이수향

- 발표 제목: 코콜리스란?

- 지구과학 목차: 3-2 한반도의 지사

도서명-저자: 화석은 살아있다-장순근

- 교과 내용 핵심 키워드: 선캄브리아, 고생대, 중생대, 신생대

- 교과 내용 연관 도서 설명: 머리말에서 ‘화석이란 아주 옛날에 살았던 동물들의 뼈나 껍데기나 식물의 줄기 등 굳은 것이 돌이 된 것을 말한다. 옛날에 살았던 생물들은 죽어서도 자신의 화석을 남겨서 자기가 살았다는 것을 말하고 살았다는 것을 보여준다.’라고 했다. 머리말에서 알 수 있듯이 이 도서는 지구 역사 46억 년 동안을 화석을 통해 생물들이 지구의 땅에 나타나고 발달하는 순서에 맞춰 발전하는 모습을 설명한다.

- 추가 학습하고 싶은 내용: 나노플랑크톤은 보통 ‘코콜리스’라고도 불리며, 식물성 플랑크톤이다, 코콜리스는 중생대에 지구에 나타나 지금까지 살아있는 식물이라고 책에 나와 있어, 코콜리스가 현재 지구에 어떠한 형태로 있는지 궁금하여 조사해봤다. 코콜리스는 우리나라에서 인편모조류라고도 불리며, 디메틸황화물을 만드는 생물이다. 디메틸황화물은 바다에서 대기로 공급하는 천연기체다. 이 기체가 대기 중에서 산화하여 구름을 만들고, 태양의 복사에너지를 우주로 반사 시켜 지구 온난화를 완화시키는 효과가 있다고 한다.

[출처: 부산일보] http://www.busan.com/view/busan/view.php?code=20090402000187

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"지구온난화로 인한 오존 농도증가" 대책 필요

◇ 지구온난화에 따른 한반도 미래 대기질 예측

◇ 지구온난화에 따른 오존 환경기준치 초과일수 증가

□ 한국환경정책․평가연구원(원장 박태주)은 2009년 기본연구과제인 '지구온난화에 따른 지역규모 대기질 영향평가(Ⅰ)' 연구를 통해 지구 온난화에 따른 한반도 대기질 변화 정도를 2055년 기준으로 평가하여, 국민 건강을 고려한 대기질 관리를 위한 정책적 방향을 새롭게 제시하였다.

○ 일상생활 및 산업 활동에 의한 대기오염물질의 배출량이 현재 수준으로 지속될 경우 지구 온난화에 의해서 일어날 수 있는 한반도 미래 대기질의 변화 정도를 평가하고자 하였음

○ 건강에 큰 영향을 미치는 8시간 평균 오존(O ) 농도의 연간 환경기준치 초과 일수를 산정하여 온난화에 의한 대기질 변화가 국민 건강에 미치는 영향을 평가하였음

□ 현재와 동일한 배출량이 지속된다고 가정할 경우 지구온난화로 인해 2055년 한반도의 오존 농도의 환경기준치 초과 일수가 증가하는 것으로 나타났다.

○ 2055년에는 현재보다 남서 방향의 바람이 강화되고, 한반도의 서쪽 지역은 건조하게, 동해상 지역은 습윤하게 변화하게 될 것으로 예측 (그림 1 참조)

○ 지구온난화로 인하여 2055년 여름철의 일평균 기온이 평년(1995년 기준)에 비하여 약 2℃ 상승하고 대기혼합고가 평균 46.5m 낮아지는 것으로 예측

※ 대기혼합고가 낮아지면 대기 중 오염물질 확산이 어려워지고 갇히게 되어 대기오염물질 농도가 높아지게 됨. 따라서 지구 온난화로 인하여 대기혼합고가 낮아진다는 것은 대기질에 악영향을 미칠 수 있음을 시사함

○ 인체에 미치는 영향이 클 것으로 예상되는 오존의 경우 국내 8시간 평균 환경기준치인 60ppb를 초과하는 일수가 여름철(6~8월)에 현재의 34 ~ 41일 수준에서 39 ~ 53 일 수준으로 증가하고 특히 영남권에서 현재 대비 기준치 초과 일수 증가 정도가 다른 지역에 비하여 현저하게 큰 것으로 나타남

※ 여름철(6~8월) 8시간 평균 O 에 대한 환경기준치 초과 일수가 영남권의 경우 2055년에 13일 증가, 강원권의 경우 8일 증가, 충청권 9일 증가, 남한 평균 9일 증가로 나타남 (그림 2 참조)

○ 환경기준치는 국민의 건강과 쾌적한 환경을 유지하기 위해 정한 기준으로 환경기준치 초과 횟수 또는 일수가 증가한다는 것은 그 만큼 국민의 건강을 해치는 영향이 크다는 것을 의미함

□ 본 연구 결과 미래의 대기오염으로 인한 국민건강 보호를 위하여 지속가능한 대기질 관리를 할 수 있도록 지역별 배출허용기준 차별화 등과 같은 다양한 정책적 대안을 준비하는 것이 필요하다.

○ 본 연구결과에서 예측된 지역별 대기질 변화 결과를 토대로 대기오염물질의 발생량을 관리하는 것이 필요하며 이를 위해 지역별 대기오염물질 배출허용기준을 차등화 하는 방안을 마련하여 시행하여야 함

○ 지역별 기후 특성의 차이에 따른 대기질 평가 결과를 반영하여 환경관리기준을 설정하여야 하며, 국가 차원의 환경기준 이외에 권역별 또는 지역별 환경기준을 별도로 설정하는 것이 필요

○ 지구온난화에 따른 권역별 대기질 분야의 취약성 평가 및 적응 대책 마련이 필요

○ 본 연구의 결과를 토대로 지구온난화에 따른 대기질 분야의 건강영향평가를 실시하여 대책을 마련할 필요가 있음

○ 한국환경정책·평가연구원은 장․단기 기후변화 추이를 지속적으로 전망할 계획이며, 이를 통하여 지구온난화에 대처할 수 있도록 지속가능한 대기질 관리를 위한 국가전략수립을 장기적으로 도출할 예정임

붙임 : 그림1. 한반도 영역에서의 현재 대비 2055년의 건조지역 및 습윤지역에 대한 분포도

그림2. 권역별 8시간평균 오존농도에 대한 환경기준치 초과일수

그림1. 한반도 영역에서의 현재 대비 2055년의 건조지역 및 습윤지역에 대한 분포도

그림 2. 권역별 8시간평균 오존농도에 대한 환경기준치 초과 일수

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"지구온난화로 인한 오존 농도증가" 대책 필요 ◇ 지구온난화에 따른 한반도 미래 대기질 예측 ◇ 지구온난화에 따른 오존 환경기준치 초과일수 증가 □ 한국환경정책․평가연구원(원장 박태주)은 2009년 기본연구과제인 '지구온난화에 따른 지역규모 대기질 영향평가(Ⅰ)' 연구를 통해 지구 온난화에 따른 한반도 대기질 변화 정도를 2055년 기준으로 평가하여, 국민 건강을 고려한 대기질 관리를 위한 정책적 방향을 새롭게 제시하였다.

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지구과학2의 내용중에서 해양자원에 대한 내용을 공부하면서 해양자원의 종류와 활용에 대한 내용뿐만 아니라 기계공학자라는 꿈을 갖고 있는 사람으로써 수중로봇을 해양자원을 개발하는데 활용한 사례와 수중로봇의 역할과 종류에 대해서 추가적으로 탐구해보고싶었다. 또한 수중로봇의 작동원리와 수중로봇에 적용된 기술에 대해서도 공부해보고 싶어서 수중로봇에 대한 기사를 찾아보고 책을 읽으면서 탐구를 진행하였다. 수중환경은 공기보다 약 1,000배가 높은 밀도를 가지고 있는 공간으로 인간은 자체적으로 3분이상 머물기 힘들고 수심이 10m 증가할 때마다 1Bar의 압력이 증가되므로 인간 활동 또한 크게 제약을 받는다. 또한 지상에서 매우 유용하게 사용하고 있는 정보전달의 통신 수단인 전파를 사용할 없다는 기술적 큰 한계를 갖는 공간이다. 이와 같이 전파를 사용할 수 없다는 제약으로 수중에서 수중로봇의 항법, 통신, 장애물 인지, 주어진 임무 수행을 위하여 새로운 기술이 필요한데 이를 위해 인공지능 기술이 요구된다. 수중로봇 중 자율무인잠수정은 해양환경 조사, 해저탐사, 자원채취, 해양 플랜트 유지 및 보수, 수중건설 등에 참여해 자율적으로 이동하여 부여받은 임무를 절차에 따라서 수행한다. 잠수정는 수중에서 이동하는 과정에서 장애물을 회피하거나 조류를 극복 또는 활용하고 비상시 스스로 조치하며 제한된 에너지를 효율적으로 사용하기 위한 인공지능 기술이 접목됐다. 잠수정은 수상의 외부와 어떠한 통신을 이용하여 장기간 정보를 공유할 수 없으므로 탑재된 각종 센서로부터 얻어지는 정보를 활용하여 잠수정의 행동을 결정하고 수행한다. 수중공간에서 감시 및 정찰, 수중환경 정보획득 임무 수행은 동종의 수중로봇 또는 이종의 수중로봇이 다양한 형태의 진형을 구성하여 수행하는 경우가 대부분이다. 이러한 경우에 수중로봇간의 통신은 획득한 정보전달 뿐만 아니라 수중로봇의 위치 등을 교환할 수 있는 수중네트워크 구성이 매우 중요하다고 할 수 있다. 이러한 기술은 지상의 사물인터넷기술과 매우 유사하게 구성된다. 이렇게 수중로봇에 관한 탐구를 진행하면서 수중로봇에는 다양한 원리와 기술이 적용되어있고, 수중로봇이 중요한 다양한 역할을 수행한다는 것을 알게되었다. 평소 로봇에 대해서는 지상에서 작동하는 로봇에 관해서만 관심이 있었는데, 이번 기회를 통해서 수중로봇에 대해서도 큰 관심을 갖게 되었고 깊이 탐구해보면 재밌을 것 같다는 생각이 들었다.

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지구과학 2를 공부하면서 이 과목의 내용이 지구과학 1의 내용과 연결된 부분이 많아서 지구과학2의 이해를 더 잘 하기 위해 관련된 지구과학1의 내용을 요약하고 학습하였다. 어떤 현상을 공부할 때는 그 현상의 원인을 파악해서 그 현상을 잘 이해할 수 있었고 암석이나 광물을 공부할 때는 그것의 특징, 생성 원리 등을 집중적으로 공부하였다.

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태양계 내 생명체의 증거

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태양계 내 생명체의 증거

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https://astro.kasi.re.kr/learning/pageView/5265
태양계 안에 존재하는 화성, 금성 등의 행성과 유로파, 타이탄 등의 행성의 위성에서 발견한 증거를 분석한 내용이다.

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https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=with_msip&logNo=221637442472

인공지능을 우주로 보내면 인공지능 로봇이 탐사 로봇을 고치거나 데이터 수집에 도움을 준다. 또 우주로 간 사람들의 우울증 치료 등의 심리치료도 할 수 있다.

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관련 기사
https://cmobile.g-enews.com/view.php?ud=202102170909098096b5d048c6f3_1&md=20210217122525_R

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https://phys.org/news/2021-03-early-earth-hot-mantle-archean.html

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https://n.news.naver.com/mnews/article/081/0003119499?sid=105

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액상화란 지진으로 인해 지반에 반복적으로 큰 힘이 가해질 경우 땅이 물렁해지거나 액체와 같은 상태로 변하는 현상을 말한다. 이로 인해 건물 혹은 구조물이 기울거나 쓰러지게 되어 인명·재산피해를 일으킨다 국내에서도 액상화 현상으로 인한 피해가 보고된 적이 있으며 이에 대하여 나온 방안으로 3차원 지진 액상화 위험 지도가 있다 이것은 지진이 발생하였을 때 지역별로 토양이 액상화가 될 위험성을 지도상의 표시한 것으로 지표면 아래 매설된 상하수도 혹은 통신장비에 대한 지진피해를예측하고 사전 대비를 체계적으로 할 수 있도록 도와준다

http://www.worktoday.co.kr/news/articleView.html?idxno=6418

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^발표제목:암흑물질과 중력렌즈효과
^관련단원명: 우리은하와 성간물질
^도서명-저자:웰컴 투 더 유니버스 - 닐디그래스 타이슨, 마이클 A 스트라우스 J. 리처드 고스
교과내용 핵심 키워드: 암흑물질, 중력렌즈효과, 우리은하
^교과내용 연관도서설명
중력 렌즈 효과를 알기위해선 먼저 알아야 할 배경이 있다. 일단 중력이랑 질량을 가진 물체가 그 물체 주위의 공간에 영향을 주어 다른 질량을 가진 물체에게 도 연쇄적으로 영향을 주게 만드는 힘인데, 이 힘에 의해서 빛도 휘게 만들수 있다는것이다. 우리가 관측할수있는 은하를 관측하다 보면 같은 은하가 어떤 한 점을 중심으로 상하좌우로 관측이 도리때가 있는데, 이는 관측자, 질량을 가진 어떤 물체, 은하가 일직선으로 있을때, 질량을 가진 어떤 물체의 중력으로 인해 은하에서 부터 관측자에게로 가는 빛이 중력렌즈효과로 인해 휘게되면서 사실은 하나만 있는 은하가 4개로 보이는것이다. 이를 통해 중력렌즈현상이 발생하지만 그 중력에 영향을 주는 물체가 관측되지 않을때, 관측할수는 없지만 우리 우주에 있으며, 질량을 가지고있는 그 물체를 암흑물질이라고 하는데 이 암흑물질은 우리은하 질량의 90퍼센트를 차지하고 있다고 추정된다.

^추가 학습하고 싶은내용
우리가 어떤 질량을 가지고있는 물체에 의해 중력을 받고있을때, 중력의 반대방향으로 추진력을 얻어 더이상 중력에 영향을 받지않을때의 속도를 탈출속도라고 한다. 이때, 이 탈출속도가 빛의 속도를 넘어선다면, 우리는 빛보다 빨라질수 없기 때문에, 그 물체의 중력 범위 안에있으면 절대 탈출할수 없게되는데, 이 어마어마한 질량을 가진 천체를 블랙홀이라고한다. 이때 이 블랙홀의 중력이 미칠수있는 경계를 사건의 지평선이라고 하며, 이 블랙홀은 자신의 질량에의한 중력에 의해 형태를 유지하지 못하고 부피가 없는 하나의 점이 된다.나는 이 신기한 천체에 대해 추가로 학습을 하고싶다.

아래링크는 SBS 0957+561 라는 이중준성에 대한 기사의링크이다.
https://www.sciencetimes.co.kr/news/우주-속-신기루-중력렌즈/

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지구과학 도서추천 및 발표

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지구과학 도서추천 및 발표

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31213 김종은
발표 제목: 지구의 역사에서 찾은 인류 기원과 진화의 해답
단원: Ⅲ한반도의 지질-3.한반도의 형성
도서: 오리진(루이스 다트넬)

키워드: 판의 이동, 암석, 기후, 석탄과 석유
이 책은 46억 년 전 지구가 탄생한 이후, 지구의 변화 과정에 맞추어 인류의 문명이 어떻게 진화했는지를 지구 중심에서 추적해가는 방식의 책이다.
대부분의 고대 문명들은 판의 가장자리에 아주 가까운 지점에 자리잡고 있다. 지진과 쓰나미, 화산의 위험에도 불구하고, 판들의 충돌로 만들어진 산맥과 그로 인해 생긴 분지들은  퇴적물을 쌓아 초기의 농업에 유리한 기름진 토양이 만들어졌기 때문이다.
또한 인간이 두발 보행을 하게 된 이유는 두발 보행 덕분에 키 큰 풀 너머의 먼 곳을 볼 수 있었고, 뜨거운 태양에 노출되는 몸의 면적을 최소화 할 수 있었기 때문이다.
이와 같이 이 책을 읽으면서 인류의 진화를 지구과학적 관점에서 생각해 볼 수 있어서 굉장히 좋은 기회였다고 생각한다. 그리고 생물학적 진화 뿐 아니라 그리스의 산악 지형이 민주주의의 탄생에 끼친 영향, 오늘날 미국인들의 투표 패턴이 과거의 해저 지형을 따라 나타나는 이유 등 우리의 사회적인 제도들도 과학적으로 분석하는 것이 정말 새로웠다.
추가적으로는 이 책의 저자 'Lewis Dartnell'의 TED 강연 'How to rebuild the world from scratch'를 듣고 나서, 그가 쓴 다른 책인 <지식>이라는 책에 대해 알게 되었다. 이 책은 지구 탄생부터 현재까지 지구가 변해온 과정을 설명해주었던 오리진과는  반대로 미래에 문명이 붕괴되고 난 후에 우리가 문명을 이어나가기 위해 반드시 필요한 핵심 지식과 과학 기술에 대해 이야기하는 책이다. 특히 이 책의 7장인 의학과 의약품에 관한 이야기가 흥미로웠다.
http://ch.yes24.com/Article/View/31671
https://www.sisajournal.com/news/articleView.html?idxno=158417

+ 지구과학교과를 학습하면서 자신의 노력과 학습방법을 설명해주세요. 추가적인 학습내용에서 진로와 연계하여 실험 또는 탐구활동에 대한 내용을 구체적으로 적어주세요.
지구과학교과 내용 중 지구의 역사 단원을 학습하면서 저는 우리나라의 생성 과정에 관심이 갔습니다. 특히 신생대에 생긴, 제가 살고 있는 제주도의 형성에 대해 궁금증이 생겨 제주도의 여러 지층에 대해 조사를 해 보았습니다. 그러다가 서귀포에 있는 서귀포층 패류화석 산지에 대해 알게 되어 그곳을 직접 방문해봤습니다. 제주도 일대가 얕은 바다였던 약 180만 년 전 수성화산 활동이 활발히 일어났고, 화구 주변에 화산분출물이 쌓이면서 곳곳에 수성화산체들이 생겨났다고 합니다. 오랜 시간동안 이 화산체들이 파도에 의해 깎이고, 해양퇴적물과 함께 쌓이기를 반복하면서 약 100m 두께의 서귀포층이 형성되었고,  계속된 화산활동으로 용암이 그 위를 덮으면서 제주도 지하에 자리잡게 된 것 입니다. 이 서귀포층은 신생대 제 4기 초에 형성된 해양 및 육성기원 퇴적층으로 우리나라에서 유일한 신생대 제4기 초 퇴적층으로 당시 동북아시아 주변의 고해양 환경을 해석하는데 중요한 지층으로 평가 받고 있습니다.  직접 방문했을 당시, 교과학습시간에 배웠던 조개 화석과 연체 동물의 화석 등 신생대를 알려줄 수 있는 여러 시상화석과 표준화석들을 관찰할 수 있었고, 지질도를 그리기 위해 필요한 사전 탐사 과정에서 보아야 하는 노두와 퇴적 구조도 볼 수 있어 직접 지질도를 간략하게 그려볼 수도 있었습니다. 그래서 이를 집에 가져와 실제 지질도와 비교하는 활동을 통해 지질도에 대한 이해를 높일 수 있었습니다.
https://www.jeju.go.kr/geopark/intro/fossil/intro.htm
http://www.k-heritage.tv/brd/board/378/L/CATEGORY/643,663,662/menu/859?brdCodeField=CATEGORY&brdCodeValue=643,663,662&bbIdx=12587&brdType=R&migEtc=progDetail&migEtc2=850&migEtc3=818&tab=

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추가 탐구

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(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 이스라엘과 프랑스 연구진이 달 형성과정의 최대 수수께끼 중 하나로 꼽히는 '지구와 달 구성성분은 왜 매우 비슷할까"라는 의문에 유력한 해답을 내놨다.

이스라엘 데크니온 공대와 프랑스 국립과학연구소(CNRS) 연구진은 8일 과학저널 '네이처'에 초기 태양계 행성 형성과정 시뮬레이션 결과 원시지구와 충돌해 달을 형성시킬 정도의 거대충돌체 중 20% 이상은 애초 원시지구와 유사한 성분으로 돼 있었을 것으로 추정된다고 밝혔다.

현재 가장 널리 받아들여지는 달 형성 이론은 원시지구와 현재 화성 정도 크기의 행성이 충돌하면서 엄청난 양의 파편과 먼지가 튕겨져나갔고 이것이 서서히 뭉치면서 달이 됐다는 것이다. 이 과정에서 달의 구성성분 중 80% 정도는 지구가 아닌 충돌체에서 온 것으로 추정된다.

그러나 이 시나리오는 달에서 가져온 암석 성분을 분석하면서 큰 벽에 부딪혔다. 산소 등의 동위원소 분석결과 지구와 달의 구성성분이 매우 비슷한 것으로 밝혀진 것이다.

태양계 행성들이 서로 구성성분에서 상당히 큰 차이를 보이는 점과 달의 성분 대부분이 지구가 아닌 충돌체에서 온 점을 고려할 때 지구와 달 성분이 매우 비슷하다는 것은 설명이 되지 않는다.

연구진은 이 수수께끼를 풀기 위해 태양[053620]과 원시지구 사이에서 원시 행성들과 거대 충돌체가 만들어지는 과정을 시뮬레이션으로 연구, 독자적으로 형성된 두 행성이 유사한 성분으로 만들어질 가능성을 분석했다.

그 결과 형성된 거대 충돌체 중 20% 정도는 이들과 충돌하게 되는 원시행성과 구성물질이 매우 유사한 것으로 드러났다. 또 이런 충돌체와 원시행성의 충돌로 만들어지는 달도 현재 지구와 달처럼 유사한 성분을 갖게 되는 것으로 나타났다.

연구진은 논문에서 "이 연구결과는 '지구와 달의 구성성분이 왜 다른 태양계 천체들처럼 큰 차이를 보이지 않는가'라는 의문에 답을 주는 것일 수 있다"며 "이런 원시 구성성분의 유사성은 달이 거대한 충돌로 생성됐다는 이론에 대한 주요 걸림돌을 제거해 줄 것"이라고 말했다.

또 이날 '네이처'에는 원시지구-거대충돌체 충돌설을 뒷받침하는 다른 연구논문 2편도 함께 게재됐다.

프랑스·독일 연구진과 미국 연구진은 각각 내놓은 논문에서 지구 맨틀과 달 암석의 텅스텐 동위원소(W182) 함량을 분석한 결과 달에 상대적으로 텅스텐 동위원소가 더 많은 것으로 나타났다고 밝혔다.

이 텅스텐 동위원소는 운석이나 외계 행성과의 충돌로 지구에 유입된 것으로 추정되는 물질이다.

연구진은 이는 원시지구와 거대 충돌체가 충돌한 뒤 양쪽에서 나온 파편들이 섞인 거대한 구름이 형성됐으며 이 구름이 서서히 지구와 달에 가라앉으면서 쌓였다는 가설을 뒷받침해주는 것이라고 설명했다.

scitech@yna.co.kr

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"달 형성과정 최대 수수께끼, 유력한 해답 찾았다" | 연합뉴스

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(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 이스라엘과 프랑스 연구진이 달 형성과정의 최대 수수께끼 중 하나로 꼽히는 '지구와 달 구성성분은 왜 매우 비슷할까"라는 의문에 유력한 해답을 내놨다. 이스라엘 데크니온 공대와 프랑스 국립과학연구소(CNRS) 연구진은 8일 과학저널 '네이처'에 초기 태양계 행성 형성과정 시뮬레이션 결과 원시지구와 충돌해 달을 형성시킬 정도의 거대충돌체 중 20% 이상은 애초 원시지구와 유사한 성분으로 돼 있었을 것으로 추정된다고 밝혔다.

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발표제목: 엘니뇨와 라니냐에 대해
지구과학 목차: IV. 해수의 운동과 순환
도서명: 엘니뇨와 라니냐-마이클 그랜츠
교과 내용 핵심 키워드- 해수, 해류
교과 내용 연관 도서 설명: 해수의 순환에 따라 생기는 엘니뇨와 라니냐에 대해 설명하고 있다. 서태평양과 동태평양에서 나타나는 순환에 따라 생기는 엘니뇨와 라니냐가 나타나는데 엘니뇨는 워커순환이 약화되면 동태평양 수온이 올라가고 용승이 약해지는 현상이고 라니냐는 워커순환이 강화되면 동태평양 용승이 강해진다.
추가적으로 학습하고 싶은 내용: 우리나라에도 엘니뇨와 라니냐의 직접적인 영향있는지 알아보고 싶다.
기사추가 - 라니냐 현상으로 인한 제주의 봄 기온 상승
http://www.jejusori.net/news/articleView.html?idxno=329716

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지구 과학을 학습하면서 이해가 잘 안되거나 어려웠던 부분들은 실생활에서 직접 경험할 수 있는 내용들을 고려하며 이해하였고 직접 경험하기 어려운 지진같은 경우 인터넷 검색을 통해 직접 경험하진 못해도 간접적으로 이해하는데 도움을 주었다

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30719 유다빈

제목 : 캐플러의 법칙

지구과학 목차 :
Ⅵ. 행성의 운동
5. 캐플러의 법칙

도서명 : 천문학 콘서트

교과 내용 핵심 키워드 : 캐플러 법칙, 튀코

교과 내용 연관 도서 설명 :
튀코는 튀코의 초신성을 관찰하여 아리스토텔레스의 별은 영원불변의 존재라는 개념을 깼으며 혜성은 달과 지구의 대기 사이에서 일어나는 현상이 아닌 행성들의 궤도를 가로질러 날아오는 천체임을 밝혀냈다. 프라하에서 만난 케플러와  천문학 연구를 이어갔고, 튀코가 남긴 관측자료는 케플러에게 큰 도움이 된다.
캐플러는 튀코의 자료분석 중 화성의 원운동과 튀코의 자료에서 8′이라는 큰 오차를 발견하였고, 타원공식을 사용하여 다시 자료분석 후 튀코의 관측값과 일치하였다. 이로 캐플러는 '행성들이 원이 아닌 타원궤도로 따라 돈다', '행성들은 계속해서 운동속도를 바꾼다', ' 태양은 궤도의 정확한 중앙에 위치하지 않는다'라고 정리하였다.  또 캐플러는 행성의 공전 운동이 태양이 태양 자전에 원인이 있다고 생각했다. 캐플러는 '행성의 공전주기 제곱은 태양까지의 거리 세제곱에 비례한다'라는 조화의 법칙을 발견하였다.
캐플러는 '모든의 행성의 궤도는 태양을 하나의 초점을 두는 타원궤도다'-타원의 궤도 법칙, '태양과 행성을 잇는 직선은 항상 일정한 넓이를 쓸고 지나간다'-면적 속도 일정의 법칙,    '행성의 공전주기의 제곱은 행성과 태양 사이 평균거리의 세제곱에 비례한다.'-조화의 법칙을 정리하였다.

추가학습하고 싶은 내용 : 캐플러의 면적 속도 일정법칙에서 면적이 어떻게 일정하게 유지되는지 알고 싶다.

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일반상대성이론은 특수상대성이론과 부합하는 중력이론이다. 천재물리학자 알베르트 아인슈타인이 그런 기획으로 만들기 시작해 성공한 이론이다. 한마디로 말해 뉴턴의 만유인력의 법칙이 현대화된 버전이다. 중력 현상을 가장 잘 관찰할 수 있는 무대는 우주이다. 지구나 태양 같이 천체 규모의 질량이 모여야만 그 효과를 쉽게 관측할 수 있기 때문이다. 실제로 만유인력의 법칙이 탄생하는 데에 케플러의 행성운동법칙이 큰 역할을 했다.

그렇다면 아인슈타인의 새로운 중력이론도 그 효과가 우주에서 가장 잘 드러날 것이다. 마침 20세기 초에는 천문학에서 아직 해결되지 않은 해묵은 문제가 하나 있었다. 바로 수성의 근일점 이동 현상이었다.

근일점이란 행성이 태양 주변을 공전할 때 태양에 가장 가까워지는 지점이다. 행성이 태양 주변을 원형으로 돌지 않고 타원으로 돌기 때문에 (이것이 케플러의 행성운동 제1법칙이다.) 태양에 가장 가까워지는 지점과 가장 멀어지는 지점(원일점)이 생긴다. 근일점이 이동한다는 것은 정확히 말해 공전궤도가 고정돼 있지 않고 계속 움직인다는 뜻이다.

뉴턴이 발견한 만유인력의 법칙에 따르면 질량이 있는 두 물체 사이에는 중력이라는 당기는 힘이 작용하는데, 그 힘의 크기는 두 물체가 떨어진 거리의 제곱에 반비례한다. 이를 '역제곱의 법칙(inverse square law)'이라 한다. 수학적으로는 중력이 거리의 (-2)승에 비례한다고 표현할 수 있는데, 거리의 지수에 해당하는 값이 하필 (-2)이기 때문에 대단히 흥미롭고도 중요한 결과가 나온다. 중력이 거리의 함수로서 (-2)승에 비례하면 행성의 궤도는 고정불변이다. 즉 행성이 태양 주변을 한 바퀴 돌고 나면 원래의 출발점으로 정확하게 다시 돌아온다.

지구에서 관측한 수성의 공전궤도는 이처럼 태양주변으로 고정된 타원궤도가 아니다. 수성이 1회 공전할 때마다 원래의 출발점이 아니라 약간 어긋난 지점에 도달한다. 그 결과 해가 지날수록 수성의 공전궤도 전체가 천천히 회전하는 효과를 낸다. 이를 기술하기 위해 하나의 기준점을 잡은 것이 수성의 근일점이다. 수성의 근일점이 돌아가는 정도는 100년에 5600초로 알려져 있었다. 여기서 '초'는 각도의 단위로서 1도 각도의 60분의 1이 1분 각도이고, 다시 1분 각도의 60분의 1이 1초 각도이다. 이 가운데 5,025초는 지구의 운동 때문에 생기는 변화이다. 지구가 자전할 때 마치 팽이가 도는 것처럼 회전축 자체가 천천히 회전하는 세차운동을 한다. 즉, 관측자의 위치가 바뀌기 때문에 수성의 근일점이 이동하는 것처럼 보이는 효과를 낸다.

목성 등 다른 행성의 영향도 있다. 그 정도는 100년에 532초이다. 태양계에는 태양과 여러 행성들이 있고 이들 각각이 서로 중력을 주고받는다. 목성이 중요한 이유는 그 엄청난 질량 때문이다. 만유인력은 거리의 제곱에 반비례하고 두 물체의 질량의 곱에 비례한다. 태양-목성의 거리는 태양-지구 거리의 약 5배이다. 역제곱 법칙에 따르면 거리가 5배 커지니까 중력은 25배 작아진다. 그러나 목성의 질량은 지구 질량의 300배가 넘는다. 따라서 태양 주변에 미치는 영향은 목성이 지구보다 대략 12배 더 크다고 볼 수 있다.

이제 남은 것은 100년에 43초이다. 이는 여전히 정체불명으로 남아 있었다. 뉴턴 역학의 패러다임 속에서 이 값을 설명할 수는 없었으나 그렇다고 해서 뉴턴 역학이 잘못되었다고 생각하는 사람은 아무도 없었다. 대다수의 과학자들은 수성의 근일점 문제 또한 뉴턴 역학이 성공적으로 해결하리라 믿었다. 이 사례는 귀납주의 또는 그 변종인 포퍼의 반증주의가 제대로 작동하지 않는 대표적인 사례이다. 케플러처럼 행성의 공전궤도가 원이라는 자신의 신념을 버리면서까지 브라헤의 관측 데이터를 더 신뢰해 타원궤도라는 결론을 이끌어 낸 철저한 귀납주의자들이라면 수성의 근일점 이동을 이유로 뉴턴의 만유인력의 법칙을 버렸을지도 모른다. 그러나 과학의 역사에서 그런 일은 거의 일어나지 않는다. 똑똑한 과학자들은 어떻게든 기존의 패러다임 속에서 해결책을 찾아낸다.

과학의 역사에서 아주 비슷한 사례도 있었다. 교양과학 수업을 하면서 수성의 근일점 이동을 설명할 때마다 나는 학생들에게 5025초와 532초의 원인을 알려준 뒤 나머지 43초를 뉴턴 역학의 체계 속에서 어떻게 설명했을까, 라는 질문을 던진다. 수강생들 중에는 과학을 전혀 배운 적이 없는 인문계열 학생들도 더러 있는데, 대체로 감히 내가 어떻게 뉴턴 역학을 이용해서 천문학의 문제를 해결할 방법을 알아내겠냐는 표정들이다. 만약 그 해법이 전공자들만 알 수 있는 내용이라면 나 또한 그런 질문을 던지지는 않았을 것이다. 실제로 나는 수업 시간에 이렇게까지 말을 하면서 결정적인 힌트를 하나 제시한다. "지금까지 말한 것 중에 답이 있습니다."

새로운 힌트에 더 어리둥절해하는 학생들이 있는가 하면 눈치가 빠른 학생들은 이제야 알겠다는 듯 다소 허탈한 표정으로 한마디씩 내뱉는다. "수성 궤도에 영향을 주는 새로운 행성을 하나 도입합니다."

주어진 체계 속에서 정해진 답만 찾는 데에 익숙한 한국의 교육현실에서는 우리가 너무나 잘 알고 있는 태양계에 새로운 행성을 하나 '도입'한다는 개념 자체가 낯설고도 두려운 일이다. 그러나 태양계가 지금 우리가 알고 있는 모습을 갖추는 과정에서도 아주 똑같은 사례가 있었다.

바로 해왕성의 경우였다. 고대로부터 밤하늘에서 육안으로 관측할 수 있는 행성은 토성까지였고, 망원경을 이용해 처음으로 발견한 행성이 천왕성이다. 천왕성은 겨우 1781년에 이르러서야 독일의 윌리엄 허셜과 캐롤라인 허셜이 손수 제작한 망원경으로 발견할 수 있었다. 천왕성의 공전주기는 84년에 달해 그 공전궤적을 추적하는 데에만 수십 년이 걸린다. 천문학자들은 19세기 중엽 천왕성이 발견 이후 첫 공전주기를 완성하기도 전에 그 궤적을 관측해 뉴턴 역학의 예측과 어긋남을 발견했다. 수성의 근일점 이동과 사실상 같은 상황이다.

이때 천문학자들(부봐르, 애덤스, 르베리에 등)은 뉴턴 역학을 폐기하지 않고 천왕성 바깥에 새로운 행성을 도입함으로써 천왕성의 궤도 문제를 해결했다. 해왕성은 거의 계산된 위치에서 발견되었다. 뉴턴 역학의 위기가 오히려 뉴턴 역학의 새로운 성공으로 이어진 셈이다.

19세기 천문학에서 이렇게 화려한 성공의 역사가 있었기 때문에 수성의 근일점 이동을 뉴턴 역학의 위기로 생각하는 사람은 거의 없었다. 오히려 "새로운 행성을 도입해 문제를 해결한다."는 방식이 훨씬 합리적인 해결책이다. 그래서 과학자들, 특히 르베리에는 수성의 근일점 이동을 설명하기 위해 과감하게 새로운 행성을 도입했다.

그 이름은 벌컨(Vulcan)이었다. 행성의 이름에는 보통 신화 속의 신들의 이름이 붙는다. 벌컨은 로마신화에서 대장장이 또는 불의 신이다. 화산을 뜻하는 영어 단어 volcano의 어원이기도 하다. 군에서 사용하는 유명한 기관포인 벌컨포의 이름도 여기서 유래했다. 벌컨의 위치는 태양과 수성 사이이다. 수성보다 태양에 더 가까우니까 불의 신이라는 이름이 제격이긴 하다. 태양에 더 가까우니까 관측하기도 쉽지 않을 것이라서 지금까지 발견되지 않은 것도 설명이 된다.

과학의 역사나 과학 발전의 맥락을 잘 모르는 사람들에게는 태양과 수성 사이의 미지의 행성이라는 개념 자체가 생소함을 넘어 황당하게까지 느껴질지도 모른다. 그러나 과학자들은 충분히 그럴만한 근거가 있다면 기존의 틀을 깨고 나가기를 즐긴다. 혁신은 여기서 나온다. 기존의 틀에만 안주해서는 새로운 뭔가가 결코 나오지 않는다. 과학이 지금까지 가장 성공적인 지식체계로 살아남을 수 있었던 것은 이처럼 끊임없이 낡은 틀을 깨고 새로운 질서를 추구했기 때문이다. 결과적으로 벌컨이라는 가설은 실패한 이론이었다. 지금 우리가 알기로는 수성과 태양 사이에 행성이나 그와 비슷한 무엇이라고 할 만한 천체가 존재하지 않는다.

중요한 것은 특정 가설의 성공여부가 아니다. 실패는 과학의 역사에서 성공사례보다 수천만 배는 더 많이 등장한다. 보다 중요한 것은 반복되는 실패와 성공의 희비를 꿰뚫는 문제해결의 맥락이다. 해왕성에서 성공했던 방식이 벌컨에서 실패했다는 점도 흥미롭다. 만약 아인슈타인이 뉴턴 역학의 체계 속에서 낡은 접근법에만 집중했다면 일반상대성이론이라는 위대한 발견에 이르지 못했을 것이다.

일반상대성이론에서는 중력의 본질이 시공간의 곡률이다. 질량이나 에너지가 분포해 있으면 아인슈타인의 중력장 방정식에 따라 주변의 시공간이 휘어진다. 그 속에 있는 물체는 그렇게 휘어진 시공간의 최단거리, 즉 측지선을 따라 운동한다. 이런 기획에 따라 태양 주변의 시공간이 휘어진 정도를 계산하고 그렇게 휘어진 시공간의 측지선을 따르는 수성의 운동방정식을 구해 보면, 태양에 의한 시공간의 곡률 때문에 수성이 한 주기 공전할 때마다 궤도가 틀어진다. 그 정도는 뉴턴의 중력상수, 태양의 질량, 수성의 공전주기, 수성 공전궤도와 관련된 기하학적 모수들로 계산되는데 수치를 입력하면 정확하게 100년에 43초라는 값이 나온다.

수성의 근일점에 대한 아인슈타인의 논문은 1915년 11월에 발표됐다.

이달에만 아인슈타인은 다섯 편의 논문을 발표했는데, 중력장 방정식의 완성된 형태가 제시된 논문은 놀랍게도 수성의 근일점 논문이 나온 일주일 뒤에 발표되었다.

그러니까 수성의 근일점 이동은 자신의 새로운 중력이론이 100% 완성되기도 전에 해결되었다.
이게 가능했던 이유는 수성의 궤도를 설명하기 위한 태양 주변의 시공간의 구조는 중력장 방정식의 특수한 경우에 해당하는 풀이여서 중력장 방정식이 온전한 모습을 갖추기 전에도 그 불완전한 형태를 적용할 수 있는 경우였기 때문이었다.

수성의 근일점 이동은 엄밀하게 말하자면 천문학의 난제를 일반상대성이론이라는 새로운 중력이론이 사후적으로 해결한 사례이다. 대개 이론의 검증이라고 하면 그 이론이 새로운 현상을 예측하고, 이후 여러 실험으로 이를 확인하는 과정을 일컫는다. 그러나 대체로 '검증'의 의미를 폭넓게 해석해서 수성의 근일점 이동 또한 일반상대성이론의 중요한 '검증' 사례에 포함시키는 경우가 많다. 좁은 의미에서의 검증에 정확하게 들어맞는 사례는 이보다 4년 뒤인 1919년에 있었다.

일화에 따르면 아인슈타인은 자신의 새로운 중력이론이 세기에 걸친 천문학의 난제를 해결했다는 사실을 발견하고는 "미칠 듯이 기뻤다."고 한다. 왜 아니 그랬겠는가.

※관련기사
-U. Le Verrier, "Theéorie de Mouvement de Mercure," Ann. Observ. Imp. 5, 1-96 (1859).
-U. Le Verrier, "LettredeM. Le Verrier a M. Fayesur la Théorie de Mercure et sur le Mouvement du Périhélie de Cette Plantète," in Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences49, 379-383 (1859).
-A. Einstein, (November 18, 1915), "Erklärung der Perihelbewegung des Merkur aus der allgemeinen Relativitätstheorie." Königlich Preuȕische Akademie der Wissenschaften
(Berlin). Sitzungsberichte, 831-839
-이종필, 《물리학 클래식》 사이언스북스.
-G. Weinstein, Einstein, Schwarzschild, the Perihelion Motion of Mercury and the Rotating Disk Story, arXiv:1411.7370.

※필자소개

이종필 입자이론 물리학자. 건국대 상허교양대학에서 교양과학을 가르치고 있다. 《신의 입자를 찾아서》,《대통령을 위한 과학에세이》, 《물리학 클래식》, 《이종필 교수의 인터스텔라》,《아주 특별한 상대성이론 강의》, 《사이언스 브런치》,《빛의 속도로 이해하는 상대성이론》을 썼고 《최종이론의 꿈》, 《블랙홀 전쟁》, 《물리의 정석》 을 옮겼다. 한국일보에 《이종필의 제5원소》를 연재하고 있다.

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[사이언스N사피엔스] 일반상대성이론의 검증

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일반상대성이론은 특수상대성이론과 부합하는 중력이론이다. 천재물리학자 알베르트 아인슈타인이 그런 기획으로 만들기 시작해 성공한 이론이다. 한마디로 말해 뉴턴의 만유인력의 법칙이 현대화된 버전이다. 중력 현상을 가장 잘 관찰할 수 있는 무대는 우주이다. 지구나 태양 같이 천체 규모의 질량이 모여야만 그 효과를 쉽게 관측할 수 있기 때문이다. 실제로 만유인력의 법칙이 탄생하는 데에 케플러의 행성운동법칙이 큰 역할을 했다.

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다양한 분야에서의 광물 활용

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다양한 분야에서의 광물 활용

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도서명  : 광물, 그 호기심의 문을 열다.
단원 : II.지구 구성 물질과 자원
핵심 키워드 : 광물, 결정, 화학적 이용
도서 설명 : 광물들의 쓰임새를 기술 발전과 화학적 성질의 활용을 통한 문명 건설에 대한 관점과 조각품 예술품으로서의 광물로 정리해둔 책이다. 공작석이 초록색 안료로 쓰인다는 점부터 스크로도브스카이트가 구성요소인 규산수소 마그네슘, 우라늄에 의해 초록 형광빛을 띄며 퀴리부인의 본명(Maria Salomea Sklodowska)에서 유래됐다는 이야기들도 서술되어있고 붕산, 알루미늄, 실리콘 등과 같은 광물들이 어떻게 첨단산업의 주역인 반도체에 쓰이는지 또한 서술되어있다.
추후 알고싶은 내용 : 광물의 화학적이 첨단 산업에 어떠하게 이용되는지에 대해 서술되어있는점이 빈약하다고 느꼈기에 화학과목과 접목시켜 다른 도서와 연계하여 더 알아보고싶다.
1. https://www.sciencetimes.co.kr/news/%ec%b0%a8%ec%84%b8%eb%8c%80-%eb%82%98%ed%8a%b8%eb%a5%a8-%ec%9d%b4%ec%98%a8%ec%a0%84%ec%a7%80-%eb%8c%80%ec%9a%a9%eb%9f%89-%ec%9d%8c%ea%b7%b9%ec%86%8c%ec%9e%ac-%ea%b0%9c%eb%b0%9c%ec%83%81/?cat=16933
2. https://www.sciencetimes.co.kr/news/%eb%8b%a4%ec%9d%b4%ec%95%84%eb%aa%ac%eb%93%9c%eb%a1%9c-%eb%a7%8c%eb%93%a0-%eb%b0%98%ec%98%81%ea%b5%ac%ec%a0%81-%eb%b0%b0%ed%84%b0%eb%a6%ac/?cat=134
다양한 소재의 성질로 만들어지는 기술들을 보며 4차산업혁명이 어떻게 이루어질지 알 수 있었으며 이는 내가 진학하고자하는 학과인 전자공학에서도 신소재를 통한 신기술이 미래임을 알게되었다.

지구과학교과 학습을 하며 실제 지질 현상이 일어난 곳의 사진을 찾아보거나 지질현상 모델의 진행 영상을 시청하면서 이해하려 노력하였다.

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- 관련 내용의 기사내용htt

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- 관련 내용의 기사내용
https://nownews.seoul.co.kr/news/newsView.php?id=20210601601010&wlog_tag3=naver
- 추가적인 학습내용에서 진로와 연계하여 실험 또는 탐구활동에 대한 내용
역류 교환 방식을 이용한 미생물의 해수 속 미세 플라스틱 분해 능력 증진에 대한 탐구
: 현재 미세플라스틱은 많은 요리 재료들과 동물들에 발견되며 우리들에게 위협을 준다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 플라스틱을 제거하는 미생물과 역류 교환 장치를 이용하여 바다의 미세플라스틱을 제거한다. 역류 교환 장치는 이동량이 농도차이에 의존하는 경우 교환율을 크게 해 줄 수 있다는 장점이 있고, FTIR과 형광광도분광기를 이용하여 교환율이 동류교환에 비해 어느 정도 좋아지는 지에 대해 측정한다. 또한 역류 교환 장치가 효과가 있다면 가장 큰효율을 내는 미생물 농도를 실험을 통해 알아본다. 이와 같은 장치를 통해 양식장 정도의 규모에서는 미세 플라스틱 제거 효과가 나타날 것이 고, 또한 미생물의 농도는 유지되므로 경제적 측면에서도 좋은 방법이다.
- 지구과학교과 학습하면서 자신의 노력과 학습방법
: 지구과학은 매일의 기상이 달라지기 때문에 자료에 따라 해석이 달라져 문제가 다양하다. 그래서 일반적인 경우가 아닌 경우 문제 해설이 달라지고 교과서에 나온 단편적인 원리로는 해결이 안 되는 문제들이 다른 교과에 비해 많았다. 그래서 친구들과 토의 시간을 가진 적이 많았고 그 과정을 거치면서 문제를 접할 때 넓은 시야를 가질 수 있게 되어 익숙하지 않은 형태의 문제 해결력을 기를 수 있었다.

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발표 제목: 천동설과 지동설에 대해

지구과학 목차: VI 행성의 운동 – 2. 행성의 겉보기 운동과 태양계 우주관

도서명-저자: 우주 100 Universe 2 - 자일스 스패로

교과 내용 핵심 키워드: 천동설, 지동설

교과 내용 연관 도서 설명:  이 책은 총 두 권으로 나뉘어 천문학의 역사에서 거론되었던 쟁점들과 관련된 물리학 지식, 태양계의 행성들부터 외계 항성, 더 나아가 우주를 아우르는 지식들을 각기 2~3장 정도의 짧은 분량으로 많은 정보를 독자에게 전달하고자 하는 책이다. 그 중에서도 나는 1권의 가장 첫 번째 파트에 위치한 천동설과 지동설에 흥미를 두어 세세히 읽어보았다.

기원전 4세기 중반 아리스토텔레스는 이전의 사상가들이 믿었던 것처럼 지구는 무한히 넓은 바다 위에 떠 있는 평평한 원반이 아니라 우주 공간에 떠 있는 거대한 구라고 주장했다. 기원전 200년경 키레네의 에라토스테네스는 서로 다른 위도에서 정오의 태양에 의해 만들어지는 그림자들로부터 지구의 둘레를 계산해내는 천재적인 발상을 하기도 했다. 그러나 제대로 된 우주론이 성립되기 위해서는 태양과 별들의 운동, 달의 위상 변화, 일식 현상 그리고 수성, 금성, 화성, 목성, 토성의 움직임들을 설명할 수 있어야 했다. 이 현상들을 설명하기 위해 대부분의 그리스 철학자들은 투명 구체 이론을 주장했는데, 이에 대해 의심을 품었던 철학자 중 한 명인 아리스타르코스는 삼각법을 이용해 태양까지의 거리를 측정하고 태양이 매우 크기 때문에 태양이 우주의 참된 중심일 수밖에 없으며, 지구는 다른 행성들처럼 태양 주위를 돈다는 결론을 내렸다. 그러나 대부분의 철학자들은 이 이론을 거부해왔고 지구 중심 이론을 지지했다. 그러나 이 이론이 가정하고 있는 시스템은 행성의 운동을 제대로 설명하지 못했다는 문제점이 있었다. 이후 니카이아의 히파르코스는 주전원의 개념을 도입했고, 시간이 흐른 뒤 알렉산드리아의 프톨레마이오스가 동시심이라는 새로운 개념을 도입하여 지구 주위를 회전하는 원형 궤도를 이용해 행성의 움직임을 예측하려는 시도를 보였다. 이 이론은 천 년 이상 이 주제에 대한 결정판으로 자리 잡았으나 천문학적 측정 기술이 향상됨에 따라 프톨레마이오스의 우주관이 장기 예측을 정확히 하지 못한다는 사실이 점점 더 명백해졌다. 1400년대 후반 르네상스가 퍼져감에 다라 학자들은 고대의 지식이 최종적인 것은 아닐지도 모른다는 사실을 깨닫기 시작했고, 1514년 니콜라우스 코페르니쿠스는 <짧은 해설서>라 불리는, 지구 중심적 우주관에 포괄적으로 도전하며 그 대안으로 태양 중심적 우주관을 제시한 책을 유포했다. 코페르니쿠스의 새로운 우주관에서는 천구에서 천체의 움직임은 그것들이 태양 주위를 회전하며 동시에 지구가 매일 자전하기 때문에 관찰되는 것이다. 저자는 이러한 코페르니쿠스의 행보를 ‘코페르니쿠스 혁명’이라 일컬으며 그의 업적의 위상을 드높였다.

추가 학습하고 싶은 내용: 코페르니쿠스 태양 중심설은 후에 케플러, 갈릴레오, 뉴턴의 발견들을 위한 기반이 되었다고 서술되어있는데 대략적인 업적들만 알고 세세한 내용들과 의의를 자세히 알고 있지 않아서 이에 대한 내용을 더 자세히 알아보고 싶다. 또 지동설이 천문학의 역사에서 정립되어가는 과정도 더 자세히 찾아보고 싶다

https://www.asiatime.co.kr/article/20210215500061

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추가 자료지구과학을 학습할 때

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추가 자료
지구과학을 학습할 때 수업시간에 필기를 잘하고 유튜브에 관련 영상들을 찾아보고 친구들과 같이 서로 문제를 내보고 맞추면서 공부를 하였다. 또 여러 암석의 편광 현미경 사진을 보면서 이게 어떤 현미경으로 관찰한 사진인지 이 암석은 어떤 조직인지 분석하였다.

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(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 이스라엘과 프랑스 연구진이 달 형성과정의 최대 수수께끼 중 하나로 꼽히는 '지구와 달 구성성분은 왜 매우 비슷할까"라는 의문에 유력한 해답을 내놨다.

이스라엘 데크니온 공대와 프랑스 국립과학연구소(CNRS) 연구진은 8일 과학저널 '네이처'에 초기 태양계 행성 형성과정 시뮬레이션 결과 원시지구와 충돌해 달을 형성시킬 정도의 거대충돌체 중 20% 이상은 애초 원시지구와 유사한 성분으로 돼 있었을 것으로 추정된다고 밝혔다.

현재 가장 널리 받아들여지는 달 형성 이론은 원시지구와 현재 화성 정도 크기의 행성이 충돌하면서 엄청난 양의 파편과 먼지가 튕겨져나갔고 이것이 서서히 뭉치면서 달이 됐다는 것이다. 이 과정에서 달의 구성성분 중 80% 정도는 지구가 아닌 충돌체에서 온 것으로 추정된다.

그러나 이 시나리오는 달에서 가져온 암석 성분을 분석하면서 큰 벽에 부딪혔다. 산소 등의 동위원소 분석결과 지구와 달의 구성성분이 매우 비슷한 것으로 밝혀진 것이다.

태양계 행성들이 서로 구성성분에서 상당히 큰 차이를 보이는 점과 달의 성분 대부분이 지구가 아닌 충돌체에서 온 점을 고려할 때 지구와 달 성분이 매우 비슷하다는 것은 설명이 되지 않는다.

연구진은 이 수수께끼를 풀기 위해 태양[053620]과 원시지구 사이에서 원시 행성들과 거대 충돌체가 만들어지는 과정을 시뮬레이션으로 연구, 독자적으로 형성된 두 행성이 유사한 성분으로 만들어질 가능성을 분석했다.

그 결과 형성된 거대 충돌체 중 20% 정도는 이들과 충돌하게 되는 원시행성과 구성물질이 매우 유사한 것으로 드러났다. 또 이런 충돌체와 원시행성의 충돌로 만들어지는 달도 현재 지구와 달처럼 유사한 성분을 갖게 되는 것으로 나타났다.

연구진은 논문에서 "이 연구결과는 '지구와 달의 구성성분이 왜 다른 태양계 천체들처럼 큰 차이를 보이지 않는가'라는 의문에 답을 주는 것일 수 있다"며 "이런 원시 구성성분의 유사성은 달이 거대한 충돌로 생성됐다는 이론에 대한 주요 걸림돌을 제거해 줄 것"이라고 말했다.

또 이날 '네이처'에는 원시지구-거대충돌체 충돌설을 뒷받침하는 다른 연구논문 2편도 함께 게재됐다.

프랑스·독일 연구진과 미국 연구진은 각각 내놓은 논문에서 지구 맨틀과 달 암석의 텅스텐 동위원소(W182) 함량을 분석한 결과 달에 상대적으로 텅스텐 동위원소가 더 많은 것으로 나타났다고 밝혔다.

이 텅스텐 동위원소는 운석이나 외계 행성과의 충돌로 지구에 유입된 것으로 추정되는 물질이다.

연구진은 이는 원시지구와 거대 충돌체가 충돌한 뒤 양쪽에서 나온 파편들이 섞인 거대한 구름이 형성됐으며 이 구름이 서서히 지구와 달에 가라앉으면서 쌓였다는 가설을 뒷받침해주는 것이라고 설명했다.

scitech@yna.co.kr

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"달 형성과정 최대 수수께끼, 유력한 해답 찾았다" | 연합뉴스

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(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 이스라엘과 프랑스 연구진이 달 형성과정의 최대 수수께끼 중 하나로 꼽히는 '지구와 달 구성성분은 왜 매우 비슷할까"라는 의문에 유력한 해답을 내놨다. 이스라엘 데크니온 공대와 프랑스 국립과학연구소(CNRS) 연구진은 8일 과학저널 '네이처'에 초기 태양계 행성 형성과정 시뮬레이션 결과 원시지구와 충돌해 달을 형성시킬 정도의 거대충돌체 중 20% 이상은 애초 원시지구와 유사한 성분으로 돼 있었을 것으로 추정된다고 밝혔다.

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단원:1지구의 형성과 역장-지구내부 구조

책 제목:지진은 이렇게 일어난다(일본 뉴턴 프레스)

키워드:내핵, 외핵, 맨틀, 지반, 대류,  p파, s파

이 책은 제목에서 알 수 있듯이 지진이 어떻게 발생하는 지에 대한 책이다 먼저 1장에서는 사진으로 보는 거대 지진의 사진으로 지진으로 인한 피해 사진을 보여주며 시작한다 그리고 2장에서 지진이 어떻게 발생하는 지 서술하는데 우선 지구 내부 구조는 내핵, 외핵, 맨틀, 지반으로 이루어져 있고 지진의 발생에 대한 설명으로 지구를 식히는 대류로 판이 움직인다고 설명하고 있다 지구의 표면이 몇 개의 판으로 덮여 있으며 대류로 인해 이 지구를 덮고 있는 판이 움직이며 지진이 발생한다는 것이다 이 때 대류는 공기 혹은 물처럼 잘 흐르는 물질사이에 온도차가 있을 때 고온의 것은 위로 저온의 것은 아래로 흐르는 현상이다 지구 내부 최고 온도는 섭씨 6000까지 올라가는데 지표면의 바다와 같은 수온까지 내려간다는 것이다 따라서 맨틀은 대류를 하고 지구 내부 온도가 외부로 나간다고 설명하며 대류에 의해 다양한 지형이 나타난다고 말한다 판이 지표면에서 서서히 식어 무거워지게 되고 그 끝부분은 가라앉게 된다 가라앉은 부분은 이끌리기 때문에 끌려서 갈라지는 부분이 생기게 되고 갈라진 판의 틈을 메우기 위해 맨틀이 상승하고 압력이 내려가 녹아서 마그마가 된다 또 이 마그마는 바닷물에 의해 냉각돼서 새로운 판이 되는 것이다 결국에 지진은 판이 이동하면서 뒤틀리고 그 결과 암반이 파괴돼서 일어나는 현상이다 더 추가하여 알고 싶은 내용에는 지진의 또 다른 피해를 알아보았다 액상화 상태라는 것인데 지면의 아래에는 가는 모래의 모임으로 특히 비교적 새롭게 매립된 지역에서는 약하 게 결합된 입자와 입자 사이에 틈새가 있는데 어떤 깊이 아래 있는 지반에서는 그 틈새가 지하수로 채워져있다 지진의 큰 운동이 일어나면 모래 입자간의 결합이 끊어지면서 순간적으로 물 속의 입자가 뜬 상태가 되는데 이것이 액상화 상태로 지반이 액체처럼 되기 때문에 지반위 무거운 것이 있으면 지반이 가라앉으며 큰 피해를 입히는 것이다

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헬스조선 편집팀 | 사진 셔터스톡

42.3℃의 비밀, 고주파로 암세포만 공격해
앞서 살폈듯이 온열요법은 다양한 방법으로 가능하다. 몸에 열을 가하는 자체가 온열치료인 셈이다. 온열이 몸속에 얼마나 깊이 들어갈 수 있느냐에 따라 치료에 적용할 수 있는 범위가 달라진다. 찜질이나 온욕은 피부층만 자극해 땀을 흘리게 하는 탓에, 체온을 높여 얻을 수 있는 효과는 크지 않다.

몸속 깊숙한 곳까지 온열을 전달하는 방법은 고주파 방식과 원적외선 방식 두 가지가 있다. 고주파온열치료의 경우 암세포가 있는 몸 깊숙한 곳에 42℃ 이상의 온열을 1시간 정도 쬐어 암세포를 치료하는 방법이며, 원적외선 온열요법은 물리치료 등에 일반적으로 사용되고 있으며, 근육통 완화와 혈액순환 개선의 용도로 적용되고 있다.
우리나라는 1980년대 말부터 온열치료를 암치료의 목적으로 사용하기 시작했지만, 정확하게 암세포에 열을 전달하는 기술이 부족해 효과가 거의 없다시피 했다. 이후, 독일 등 유럽에서 체내 깊숙한 곳에 열을 전달할 수 있는 온코써미아나 셀시우스 같은 국소 온열치료기기가 개발되면서 현재 대부분의 대학병원과 암치료와 요양을 목적으로 하는 병원에 설치되어 있다.

온열치료의 효과가 낮게 평가된 이유 중 하나는 암세포를 죽이는 데 가장 효과적인 온도라고 알려진 42.3℃ 이상의 높은 온도를 암세포에 전달할 수 없었기 때문이다.

이대여성암병원 백남선 원장은 "고주파온열암치료는 정상세포에 영향을 미치지 않고, 암세포만 파괴하면서 면역력까지 높여주는 일석이조의 치료법이며, 치료 절차만 준수한다면 암세포를 제거하고 억제하는 데 효과적"이라고 말했다.

그렇다면 정상세포와 암세포를 어떻게 구분하는 것일까. 고주파온열암치료가 암세포를 구분하는 원리는 암세포의 노폐물과 관련 있다. 암세포는 빠른 성장을 하면서 필연적으로 주변에 노폐물을 만들어낸다. 노폐물로 인해 세포 주변의 이온 농도가 높아지고 전기적 성향을 띠게 되는데 고주파온열암치료는 이런 전기적 특성을 이용해 암세포를 선택적으로 파괴하게 된다.

암세포를 찾는 고주파 대역인 13.56Mhz은 암세포의 전기적 성향에 이끌려가는 특성을 지닌다. 이렇게 선별한 암세포에 열을 가하면 암세포는 42.3℃에서 자연사를 하지만, 정상세포는 47℃까지 견디게 된다.

혈액암이 아닌 고형암이면 온열치료는 어떤 암이든 적용할 수 있어, 화학요법·수술·방사선치료와 함께 하면 폐암, 췌장암, 간암, 위암, 복강암 종양, 두부 및 경부암, 골암 등 거의 모든 암 종류에 시너지를 낼 수 있다. 서울성모병원 소화기내과 배시현 교수는 "온열암치료는 과학적으로 효과 있다고 볼 수 있다. 하지만 단독으로 치료하는 데는 제한적이고, 항암치료나 방사선치료와 함께 환자에게 적용하면 효과를 극대화할 것으로 기대된다"고 말했다.

▲ 온코써미아 고주파온열치료기로 치료받는 모습.

온천치료학을 아십니까?
우리나라에서는 온천이 치료 개념과는 아직 거리가 있다. 하지만곳곳에 다양한 성분의 온천이 발달해 있는 일본이나 프랑스, 독일, 러시아 등에서 온천은 매우 일반적인 치료법 중 하나다.

일본의 온천치료가 발달하게 된 계기는 전국시대 잦은 전쟁으로 인해 다친 부상자를 치료하기 위해서였다. 1954년에는 일본 국민보양온천제도를 도입해 온천의 효능이 뛰어나고 환경위생 조건이 좋으며, 의료시설과 건강관리를 지도할 온천의(醫)가 있는 곳을 국민보양온천지로 지정했다.

프랑스도 마찬가지로 곳곳에 온천치료센터가 있으며, 의사들이 배워야 할 학문 중 하나로 '온천치료학'을 필수로 꼽는다. 우리나라도 2007년부터 행정안전부가 국민건강증진을 위해 국민보양온천제도를 진행하고 있지만, 아직 그 수가 많지 않다.

한편, 온천의 치료 효과는 온천을 머금고 있는 지하의 광물질의 성분에 따라 달라지는데, 유황온천·이산화탄소천·탄산수소식염천·염화천·유산염천·산성천 등으로 분류된다. 일반적으로 알칼리성 온천은 신경계통에, 탄산천은 피부·심장질환에, 유황천은 호흡·순환기질환과 류머티즘관절염 등에 효과 있는 것으로 알려져 있다.

온천욕은 의외로 체력 소모가 많으므로 너무 오래 자주 들어가면 지친다. 예를 들어 관절통증을 완화시키기 위해 온천하는 경우 38~40℃ 온천물에 15분간 몸을 담그는데, 처음에는 하루1~2회, 이후에는 2~3회가 적당하다. 온천욕을 마친 후에는 충분한 휴식을 취하고, 수돗물로 씻어내지 않도록 한다.

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암까지 잡는 '온열치료의 비밀' ②

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헬스조선 편집팀 | 사진 셔터스톡 42.3℃의 비밀, 고주파로 암세포만 공격해 앞서 살폈듯이 온열요법은 다양한 방법으로 가능하다. 몸에 열을 가하는 자체가 온열치료인 셈이다. 온열이 몸속에 얼마나 깊이 들어갈 수 있느냐에 따라 치료에 적용할 수 있는 범위가 달라진다. 찜질이나 온욕은 피부층만 자극해 땀을 흘리게 하는 탓에, 체온을 높여 얻을 수 있는 효과는 크지 않다.

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링크

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20여년 전 겨울, 캐나디언 로키를 여행하던 중 우연히 노천 온천에 들렀다. 웅장한 로키산맥의 설경이 내려다보이는 너른 온천에서 서구인들이 흡족한 표정으로 온천욕을 즐기는 광경을 지켜보면서 "온천을 좋아하는 건 동서양을 막론하고 다 똑같구나"라는 사실에 새삼 놀랐던 기억이 선연하다. 온수에 몸을 담그는 대중목욕탕 문화에 친숙한 우리나라지만 온천 문화를 즐긴 전통과 역사는 서구 역시 만만치 않다. 로마 시대 온천으로 유명한 도시 이름 '배스(Bath)'와 벨기에 리에주의 유명 온천 마을명인 '스파(Spa)'는 목욕을 의미하는 단어로 일반 명사화된 지 이미 오래다.

대작가 D. H. 로렌스는 "물은 두 개의 수소, 한 개의 산소로 구성된 H2O일 뿐이지만 우리가 모르는 그 이상의 무엇인가가 더 있다(Water is H2O, hydrogen two parts, oxygen one, but there is also a third thing, that makes it water and nobody knows what that is)"라는 의미심장한 말을 남겼다. 로렌스가 말한 물의 '제3의 그것'은 도대체 무엇일까? 아쿠아테라피로 대표되는 물의 치유 기능일 수도 있고 자연에 존재하는 거의 모든 물에 존재하는 미네랄 성분일 수도 있다. 여기서 핵심은 물의 치유 기능과 미네랄 성분의 효능이 온천수, 즉 원천에서 샘솟는 따뜻한 물에서 그 효과가 극대화된다는 것. 동서양을 막론하고 수 세기에 걸쳐 수많은 이가 예찬해 마지 않는 온천의 비밀은 무엇일까.
온천의 특성은? 특정 기준이 있을까?
한국온천협회에 따르면 나라마다 온천의 정의와 기준이 다르다고 한다. "온천은 지하수의 수온이 그 지역의 연평균 기온이나 얕은 지층의 지하수 수온보다 높은 경우를 말합니다. 따라서 한계온도는 지역에 따라 다르며, 나라마다 정의가 다릅니다. 한국에서는 25℃ 이상의 인체에 유해하지 않은 물로 규정하고 있고 영국, 독일, 프랑스 등은 20℃ 이상을, 미국은 21.1℃ 이상의 물을 온천으로 간주합니다."

온천학에서 온천은 물리적, 화학적으로 보통의 물과는 성질이 다른 천연의 특수한 물이 땅에서 나오는 현상을 의미한다. 대표적인 물리적 차는 온도이고 화학적 차이는 물에 함유된 미네랄의 특성을 포함해 밀도, 점성, 전기전도도 등을 뜻한다.

온천욕을 하며 차 마시는 여성
온천욕의 효과는?
대전대학교 안택원 교수는 저서 <치유의 온천>에서 온천의 효과에 대해 "순환기계 질환, 호흡기계 질환, 근골격계 질환, 자율신경계 질환, 피부 질환, 대사성 질환, 소화기 질환, 갱년기 장애 등에 개선 효과가 있다"고 언급한다. 하지만 이는 목욕을 통해서도 일부 얻을 수 있는 효과다. 그렇다면 목욕보다 온천욕의 건강 증진 효과가 탁월하다고 말할 수 있을까? 하이닥 가정의학과 상담의사 민혜연 원장은 이에 대해 "목욕의 효과는 대부분 온열작용으로 인해 체온이 상승하면서 동반되는 것이며, 온천욕도 목욕이나 반신욕, 사우나와 동일한 효과가 있다"고 설명한다.

"다만 온천욕은 일반 물이 아니라 지반에서 올라온 미네랄 성분이 풍부한 물을 사용하기 때문에 이로 인한 건강 증진 효과를 추가로 얻을 수 있습니다. 칼슘과 철분, 마그네슘과 같은 미네랄 성분은 피부를 통해서도 일부 흡수될 수 있어 미량원소 보충에 도움이 됩니다. 예를 들어 탄산 온천의 경우는 탄산가스가 혈액순환을 촉진하고 피부 각질 제거를 도와 피부 미용 효과가 있고, 유황온천은 활성산소 생성을 억제하며, 식염천 역시 알레르기나 알레르기성 피부염에 도움이 될 수 있습니다."

그렇다면 이와 관련된 질병 치유에도 온천욕이 효과가 있을까? 민 원장은 "온천을 통한 질병 치유는 중등도 이하의 경증 질환인 경우에만 시도하는 것이 좋고, 심한 질환은 온천을 통해 오히려 염증 반응이 활성화될 수 있으므로 주의가 필요하다"고 강조한다.
온천수별 특성과 차이는?
단순천은 특정 미네랄 함량이 높지 않고 온천 기준치에 적합한 25℃ 이상의 물이 나오는 곳이다. 다른 온천수보다 유효 성분이 적지만 자극이나 부작용이 발생할 가능성 역시 적어 안전하다는 장점이 있다.

탄산천은 유리탄산 함량이 1/1000 이상이고 고형성분의 함량이 1/1000 미만인 온천으로 거품이 올라오는 것이 특징이다. 민 원장은 "탄산천은 미세혈관 확장으로 혈액순환을 촉진하고 혈압을 감소시켜 심뇌혈관 질환자에게 도움이 되고, 고혈압 증상의 완화를 도울 수 있다"고 이야기한다.

알칼리천은 온천수 1kg당 340mg 이상의 탄산수소나트륨을 함유한 온천으로 피부 질환과 신경통 개선에 효과적이다. 유황천은 온천수 1kg당 유황이 1mg 이상 함유된 온천으로 물이 하얀빛을 띠고 흐리며 달걀 썩는 냄새가 날 수 있다. 온천수 중에서도 치유 효과가 탁월한 것으로 알려지며 만성피부병, 천식, 신경통, 호흡기질환 개선에 도움이 된다.

식염천은 온천수 1kg당 식염을 1500mg 이상 함유한 강식염천과 500mg 이하로 함유한 약식염천으로 나눈다. 민 원장은 "식염천이 알레르기성 피부염과 아토피 증상 개선에 효과가 있다는 일본 연구 결과가 있고, 독일에서는 창상 치료에 효과가 있다는 논문이 나왔다"고 설명한다.

철천은 제1, 제2철이온을 온천수 1kg 중 0.01g 이상 함유한 온천으로 적갈색을 띠는 것이 특징이다. 노이로제와 심장신경증, 류머티즘 질환, 신경통 완화를 비롯해 각종 여성 질환 개선에 효과가 있다.

다소 특이한 점은 온천 중에 라돈 성분을 함유한 방사능천이 있다는 것이다. 라돈은 일반적으로 위험 물질로 여기는데 방사능천이 건강에 유익하다는 이유는 무엇일까? 민혜연 원장은 다음과 같이 설명한다.

"소량의 방사능은 염증세포나 암세포 등 유해 세포 제거와 질병 치료에 이용할 수 있습니다. 방사능이 인체에 작용하는 양이 관건으로, 유해하게 작용하는 노출 정도는 실제로 꽤 높은 농도에서 발생합니다. 방사능천에는 주로 방사성 물질인 라돈과 트론이 소량 함유되어 있고 이들은 상온에서 기체로 날아가 버리며 호흡으로 체내에 흡입되어도 곧바로 배설됩니다."

일부 과학자는 방사선에 적당히 노출되면 생명체의 생리활성이 촉진된다는 방사선 호르메시스 효과(Radiation hormesis effect)를 주장한다. 많은 양은 독이 될 수 있지만 적은 양은 신체조직을 자극해 신진대사를 증진한다는 것. 이러한 원리로 방사능천을 통해 소량의 라돈에 노출되면 만성관절염, 신경통과 신경염, 통풍 완화 효과 등을 얻을 수 있다.
온천수의 미네랄, 어떻게 건강 증진을 도울까?
온천수에 유황이나 칼륨, 칼슘, 나트륨, 마그네슘 등 각종 미네랄 성분이 많을수록 건강 증진 효과가 높은 것으로 알려진다. 하지만 이들 성분을 영양제로 섭취하는 것도 아닌데 어떻게 신체에 유익 효과를 미칠 수 있을까? 민 원장은 "미네랄 성분은 피부를 통해서도 일부 흡수가 가능하다고 알려진다"고 설명한다.

"온수 속 미네랄 성분이 피부의 케라틴층을 투과하는 경피흡수가 일어날 수 있습니다. 예를 들어 유황온천은 피부 표피의 유리산소와 유황성분이 반응해 오티온산으로 변하면서 항균 작용을 선사합니다. 황이 표피를 투과해 진피까지 도달하면서 혈관을 확장하고 독소를 배출시키는 기능을 하기도 하지요. 또한 셀레늄이 풍부한 온천 역시 피부 재생 효과가 있어 봉합 등 수술 이후에 치유를 도울 목적으로 이용할 수 있습니다. 높은 온도에서 미네랄이 증기와 함께 존재한다면 호흡기를 통한 흡수 역시 가능합니다."

온천욕을 즐기는 사람들
우리나라에서는 왜 온천에 의료 개념을 적용하지 않을까?
민 원장은 "독일과 프랑스는 온천 효과를 의학적으로 인정해 온천 치료에 대해 의료보험 혜택을 적용하고 있고 영국, 이탈리아, 이스라엘, 러시아, 체코, 일본 등지에서도 일부 온천을 치료 시설 개념으로 활용한다"고 말한다. 우리나라는 온천의 건강 증진 효과에 대한 임상연구가 거의 없고 위 국가들과 지역, 지질학적 차이가 커 온천욕을 치료 개념으로 접근할만한 의학적 근거가 부족하다. 그러나 온천욕이 건강을 증진하는 원리는 유사하므로 우리나라 온천에서도 건강 개선 효과는 충분히 기대할 수 있다.
온천욕, 다이어트에 도움이 될까?
온천욕 등 목욕을 하면 운동한 것과 유사한 열량 소모 효과를 얻을 수 있다. 하지만 이것이 궁극적인 체중 감량까지 이어진다고 보기는 힘들다. 민 원장은 "사우나나 온천의 온열 작용으로 인해 체온과 심박수가 올라가고 기초대사량 역시 높아져 칼로리 소모 효과가 크지만 지방 분해보다는 부종 완화 정도로 봐야 한다"고 설명한다. 즉 온천욕의 신진대사 증진과 수분 및 노폐물 배출로 인해 일시적인 체중 감량이 나타날 수 있지만 체지방을 직접 분해하는 것은 아니다.
온천 후 매끈해진 피부, 빛나는 이유는?
목욕 후, 반질반질 윤기가 흐르는 얼굴을 보며 뿌듯했던 경험이 있을 것이다. 온천욕을 하면 물이 피부 노폐물을 제거하고 온수의 온열 효과로 인해 피부 미세혈관 순환이 원활해지면서 안색이 개선된다. 여기에 탄산이나 미네랄 등 온천수의 특정 성분이 더해지면 피부 개선 효과를 배가할 수 있다. 민 원장은 "온천이 아토피 치료에 도움이 되었고 스테로이드 등 약물을 사용하지 않아도 증상이 악화되지 않았다는 일본의 연구 결과가 있다"고 설명한다.

탄산온천 후 피부가 붉어질 수 있지만 피부 자극에 의한 염증 반응이 아닌 모세혈관 확장으로 인한 증상이므로 걱정할 필요는 없다. 다만 장시간 온천욕을 하면 피부 각질층이 탈락해 보습과 방어 기능을 잃을 수 있고 지나치게 높은 온도에서는 피부 탄력이 오히려 떨어질 수 있으므로 적정 시간과 온도를 준수하는 것이 바람직하다.
나이가 들수록 온천욕을 선호하는 이유는?
신진대사가 원활하고 신체 균형이 조화로운 사람은 영양제를 먹어도 큰 효과를 느끼지 못한다. 온천욕도 마찬가지다. 민 원장은 "젊고 건강한 사람은 자율신경계의 균형이 이미 조화롭기 때문에 온천욕과 같은 외부적 요인에 의해 교감신경이나 부교감신경이 활성화되는 정도가 크지 않다"고 말한다. 하지만 노화로 인해 자율신경계 기능이 차츰 저하되면 외부적 요인에 의한 부교감신경 항진 효과를 크게 느끼면서 심신에 안정을 선사하는 온천욕을 선호하는 경향이 강해진다.
온천욕의 적정 시간과 횟수는?
일반적으로 운동을 매일 30분 이상, 주 3회 이상 지속해야 건강 개선에 효과적이라고 한다. 그렇다면 간헐적으로 즐기는 온천욕도 효과가 있을까? 민 원장은 "간헐적인 온천욕도 급성 근육통이나 관절통 완화에 도움을 줄 수 있고 부교감신경 항진으로 인한 스트레스 감소, 긴장 완화, 심신안정 등에 효과적"이라고 설명한다. 하지만 "핀란드나 일본의 연구 논문을 살펴보면 고혈압이나 당뇨병, 호흡기 질환자의 경우 온천욕을 하는 횟수가 증가할수록 건강 관리 효과가 더 크다"라고 첨언하니 참고하자.

탕에 머무는 시간은 1회 20~30분 미만으로 조절하는 것이 바람직하다. 특히 온천에 온종일 머물 예정이라면 1회당 입욕 시간을 5~10분 정도로 조절하면서 온천욕을 즐기고, 지속해서 수분을 보충하는 것이 핵심이다.
한겨울의 노천욕, 건강에 정말 괜찮을까?
'머리는 차갑게, 몸은 따뜻하게'라는 이야기가 있다. 신체의 차가운 기운은 위로 올라가게 하고 뜨거운 기운은 아래로 내려가게 해야 한다는 '수승화강'이라는 건강 관리법과 일맥상통하는 표현으로 추운 계절에 노천욕을 즐길 때마다 절로 생각나는 말이다. 하지만 입욕하는 물의 온도와 외부 공기 온도 차가 크면 히트 쇼크(Heat shock)가 나타날 수 있다는데 건강에 오히려 해가 되는 것은 아닐까?

민 원장은 "노천탕 자체는 심부 체온을 올리므로 건강에 크게 무리를 주지 않는다"고 말한다. 다만 온천에서 나올 때 전신에 물을 여러 번 끼얹고 미지근한 물로 샤워한 후 바로 물기를 닦고 옷을 입어 급격한 체온 변화가 생기지 않도록 해야 한다. 민 원장은 "노천욕보다 냉탕과 온탕을 오가며 입욕하는 것이 심뇌혈관질환자에게 훨씬 더 위험한 행동"이라고 강조한다.
온천욕을 피해야 하는 사람은?
고혈압 및 심혈관계 환자, 당뇨 환자, 고령 노인, 갑상선 질환자, 안면 홍조가 있는 사람, 만성적인 근골격계 질환을 앓는 경우와 임산부는 온천욕 시 특히 주의가 필요하고 장시간 입욕은 삼가야 한다.

<도움말 = 하이닥 상담의사 민혜연 (가정의학과 전문의) >

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온천의 비밀, 온천욕의 건강 증진 효과는? | 뉴스/칼럼 | 건강이야기 | 하이닥

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20여년 전 겨울, 캐나디언 로키를 여행하던 중 우연히 노천 온천에 들렀다. 웅장한 로키산맥의 설경이 내려다보이는 너른 온천에서 서구인들이 흡족한 표정으로 온천욕을 즐기는 광경을 지켜보면서 "온천을 좋아하는 건 동서양을 막론하고 다 똑같구나"라는 사실에 새삼 놀랐던 기억이 선연하다. 온수에 몸을 담그는 대중목욕탕 문화에 친숙한 우리나라지만 온천 문화를 즐긴 전통과 역사는 서구 역시 만만치 않다.

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기사1.http://www.kbmaeil.com/news/articleView.html?idxno=390886
2.https://n.news.naver.com/article/016/0001806907

논문
https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE09922064

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발표제목: 무심코 지나쳤던 바위, 흙, 계곡, 바다에 감추어져 있던 과학적 비밀

지구과학 목차; 2. 지구변동과 역사-우리나라의 지질

도서면-저자: 손영운의 우리땅 과학 답사기-손영운

교과 내용 핵신 키워드: U자 계곡, 주상절리, 용암, 현무암

교과내용 연관 도서 설명: 이 책에서는 여러 암석들의 특징, 정보를 재인폭포, 전곡읍의 주상절리 등의 사진과 함께 제시 되어 있다. 재인폭포는 엄청난 경관을 보여주는데, U자 형태의 계곡이다. 보통 U자 형태의 계곡은 빙하에 의해 생겨난 지형이이지만, 연구의 따르면 재인폭포는 하천의 물이 깎아서 만드는 여느 폭포와 달리 평평한 용암대지 중 일부 지역이 내려앉아  큰 협곡이 형성된 것이라 한다. 또한 재인폭포에는 계곡을 빙 둘러 다각형의 용암이 급격하게 식어서 굳을 때 육각 기둥모양으로 굳어져 생긴 지형인 주상절리가 촘촘히 붙어있다고한다. 재인폭포로 들어가는 입구 근처에는 주상절리가 눈으로만 보아도 세 개의 층으로 이루어져 보이는데, 이것으로 보아 용암이 시간의 차이를 두고 최소한 세 번 이상 흘렀음을 짐작할 수 있다고 한다.

추가 학습하고 싶은 내용: 제목만 보고 조금 딱딱한 내용이겠거니 했는데 그렇지 않았다. 과학과 역사, 이야기거리 등등을 잘 조화시켜 놓아 그리 어렵지 않게 읽을 수 있었다. 학생들에겐 사회와 과학의 통합적 학습을 가능하게 하는 책일 것 같고, 어른들에겐 여러 방면의 지식을 한꺼번에 보여주는 지적 호기심을 채워줄 수 있는 책인거같다. 우리 땅 이곳 저곳을 아름답게 조명하면서도 과학적으로 풀어놓아 좀 더 알게되고 그리하여 더욱 애착이 가게 하는 매력이 있었다. 책이 2권까지 있는데 2권도 읽고 직접가서 눈으로 확인해 보고싶다.
관련기사; https://www.1gan.co.kr/news/articleView.html?idxno=198094
https://mnews.joins.com/article/23822379#home

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지구과학 교과 학습 방법

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지구과학 교과 학습 방법

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교과서를 먼저 정독한 후에 각 단원에서의 키워드, 용어들을 중심으로 교과 내용을 정리하였다.
지구과학은 암기도 중요하지만 이해를 먼저 하고 나서 암기해야 학습의 효율성이 높아지기 때문에 어떤 현상이 나타난 이유와 결과에 대해 정확히 파악한 후 암기하는 식으로 학습을 진행하였다.
이해가 잘 가지 않는 부분은 참고서를 보거나 인터넷 조사를 통해 추가 학습을 하였다.
또한 지구과학 1과 연관되는 단원에서는 이전에 배웠던 내용을 바탕으로 그 연계성을 찾아나갔다.
광물과 관련된 단원에서는 독서활동을 통해서 진로와 관련된 탐구활동을 진행하면서 교과에 대한 이해도가 더욱 높아졌다.

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추가적인 학습내용 : 해양관련 학과를 진학하기 위해서 민물 썰물과 달의 관계인 수권과 외권의 상호작용에 대해 지구과학 수행평가 시간에 탐구했다.

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추가적인 학습내용 : 해양관련 학과를 진학하기 위해서 민물 썰물과 달의 관계인 수권과 외권의 상호작용에 대해 지구과학 수행평가 시간에 탐구했다.

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지구과학 교과를 학습하면서 자신의 노

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지구과학 교과를 학습하면서 자신의 노력과 학습방법 : 수업을 열심히 듣고 나눠주신 유인물을 열심히 보았다.

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도서: 빙하의 반격(비에른 로아르 바스네스)

https://news.joins.com/article/24082155

학습방법
개념을 학습한 후 반복적으로 복습하며 암기함. 기출 분석을 할 때 자료의 특징을 파악하는 과정을 통해 기본 개념을 바탕으로 답을 찾아낼 수 있었음. 틀린 문제의 경우 강의를 들으며 어떤 부분에서 실수했고 어떤 개념이 부족한지를 파악하고 나중에 다시 풀어봤음.

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발표 제목 : 지구의 탄생

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발표 제목 : 지구의 탄생

지구과학 목차 :  지구의 형성과 역장 1)지구의 탄생과 진화

도서명 - 지구의 기억
저자 - 이언 플러머

교과내용 핵심 키워드 - 지구의 탄생,  지구의 형성

교과내용 연관 도서 설명 : 태양계와 지구가 처음 만들어진 과정, 지구에 처음 탄생한 생명체를 이야기한다. 지질학이 46년 전 부터 1000만 년 전 사이의 역사를 소개한다. 초반은 과학계에서 보편적을 받아들여지는 지구의 탄생과 형성의 내용을 다루지만 논쟁의 여지가 있는 과학적 내용도 다루고 있다. 후반에는 인류가 앞으로 맞이할 미래를 지질학적으로 예측한다. 우리에게 특별할 수밖에 없는 행성, 지구는 “46억 년 전에 고대의 별이 폭발해 생긴 잔여물이 태양 성운(solar nebula)과 행성으로 응축되는 과정에서 탄생했다.” 지구는 단번에 만들어지지 않았다. 성진(stardust, 항성먼지)과 태양의 복사에너지, 소행성과 혜성의 충돌, 태양과 달과 이웃 행성의 중력 등등의 영향을 받아 그 꼴을 갖추어갔다. 그들의 영향은 지금도 마찬가지이며, 지구는 지금도 계속 변신 중이다. 이 책의 1장 ‘옛날 옛적에’는 태양계와 지구가 처음 만들어진 과정, 그리고 지구에 처음 탄생한 생명체를 이야기한다.

추가 학습하고 싶은 내용 : 책에는 나와있지 않는 지구가 앞으로 맞이할 미래 같은 이야기들도 알아보고 싶다.

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30107 김윤환
제목: space talking
책 제목: 두 우주의 체계에 대한 대화
단원: 우리 은하와 우주의 구조

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″우리은하 중심에 블랙홀 있다” 아인슈타인 상대성이론 입증

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2020년 노벨물리학상은 블랙홀의 존재를 이론적·실험적으로 규명한 천체물리학자 세 명에게 돌아갔다. 스웨덴 왕립과학아카데미는 올해 노벨물리학상 수상자로 로저 펜로즈 영국 옥스퍼드대 교수(사진 왼쪽부터), 라인하르트