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진화론은 다양한 설들이 있는 데 그중에서도 자연선택설이 나는 가장 흥미가 있었다 바로 찰스 다윈이 주장하는 설인데 생존경쟁에서 유일한 형질을 가진 종이 실아남고 그들의 자신의 형질을 자손에게 전달함으로써 새로운 종이 생긴다는 설이다 다윈은 유전되는 변이를 전제로 하여 자연선택의 의해 진화가 된다고 주장했다 하지만 변이가 생기는 이유는 알지못했다고 한다 이 설을 듣고 나는 생존경쟁에서 그때 당시의 환경도 진화론의 한 몫을 하고있다고 생각한다 이 단원을 하면서 내가 제일 어렵지않다라고 생각했던 단원이었으면 이 단원을 통해 생태계의 다양성과 진화론을 배워 점점 진화를 하며 현재의 모습이 되는 것을 보곤 신기했던 단원이었다.

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중화반응하면 산과 염기를 당연하게도 생각이 나는 데 중화 반응은 아레니우스의 산-염기 개념을 적용했을 경우의 반응이 아니다. 보다 넓게 브뢴스테르-로리 산-염기 개념이나 루이스 산-염기 개념을 적용하면 수용액뿐만 아니라 보다 넓은 범위에서 산-염기 반응으로 설명을 할 수 있다. 따라서 중화 반응은 산염기반응의 일종이라고 볼 수 있다고 한다 산과 염기가 중화반응을 할때가 더 넓은 범위에서 더욱더 다양한 걸 알수있다는 장점 또한 가지고 있다. 나는 이 중화반응을 통해 산과 염기가 중화반응을 할때 무슨 반응이 일어났는 지 알아보니 중화반응을 하면 다양한 범위에서 산과 염기를 알아볼수있는 점이 좋았다.

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산은 물에 용해될 때 수소 이온 H+를 형성하는 물질이다. 또한 염기는 물에 용해될 때 수산화물 이온 OH-를 형성하는 물질이다. 이 둘은 중화반응이 일어나는 데 산과 염기반응에서 중화반응은 아레니우스 산과 염기를 의미한다고 한다. 산과 염기기 실생활에서 사용되어진 사례는 생선을 손질한 도마를 닦을 때 식초를 사용하거나 속이 쓰릴때 제신제를 먹는 사례가 있다 이번 단원을 통하여 산과 염기가 실생활에서 쓰이는 게 있나라고 의문이 들었는 데 생선을 손질힌 도마를 닦을 때 식초를 사용한다는 것이 산과 염기와 관련이 있을 줄은 몰랐다

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산화와 환원은 산화수의 변화로 정의되므로 산화수를 계산해 보면 산화-환원 반응인지의 여부를 알 수 있다. 산-염기 반응은 전자쌍의 이동으로 정의되는 것이므로 형식 전하의 변화가 생기게 된다. 이 단원을 통하여 산화 환원이라는 단어를 처음 알게 되었고 형식 전화의 변화가 생긴다는 것이 전자쌍의 이동과 연관이 되었다는 게 신기했다

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7-2 진화와 생물 다양성

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7-2 진화와 생물 다양성

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이 단원에서는 진화와 변이, 다윈의 자연 선택설에 관해서 배웠다. 진화란 생물이 오랜 시간에 걸쳐서 환경에 적응하여 변화하는 현상을 뜻하고 변이는 같은 종의 개체 사이에 나타나는 형태, 습성 등의 형질 차이이다. 주로 개체가 가진 유전자의 차이로 인해 나타난다. 다음으로 다윈의 자연 선택설은 생존 경쟁에서 살아남은 개체가 생존에 유리한 변이를 자손에게 전달하여 생존에 유리한 변이를 가지 개체가 증가하며, 이 과정이 누적되어 생물이 진화한다는 이론이다. 자연 선택설에 의한 진화 과정은 과잉생산과 변이 → 생존 경쟁 → 자연선택 → 진화이다. 이 과정의 예시는 자연 선택설에 의한 기린의 진화를 들 수 있는데 예전에 기린의 목 길이는 다양했지만 목이 짧은 기린은 생존에 불리하여 죽었고 목이 긴 기린이 살아남았다. 살아남은 목이 긴 기린이 자손을 남겼고 이것이 반복되어 현재의 기린이 되었다. 우리가 이 과정을 통해서 진화했다는 사실이 정말 인상 깊었고 나중에 인류가 어떻게 진화할지 궁금해졌다.

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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이 단원에서는 화석과 지질시대에 관해 배웠다. 먼저 화석은 지질시대에 살았던 생물의 유해나 흔적이 지층 속에 보존되어 있는 것을 뜻한다. 화석을 통해서 지질 시대의 구분, 지층이 생성된 시기, 생물이 살던 당시의 환경을 알 수 있다. 화석은 표준 화석과 시상 화석이 있는데 표준 화석은 지층의 생성시기를 알려주는 화석이고 표준 화석이 되는 조건은 생물의 생존 기간이 짧고 넓은 지역에 분포해야한다. 표준화석을 활용해서 지층의 생성시기를 확인하고 지질 시대를 구분할 수 있다. 표준화석의 예로는 고생대는 삽엽충, 방추충, 갑주어 중생대는 암모나이트, 공룡 신생대는 화폐석과 매머드가 있다. 시상 화석은 지층의 생성환경을 알려주는 화석이고 시상 화석이 되는 조건은 생존기간이 길고 특정 지역에 분포 해야한다. 시상 화석을 활용해서 화석이 살았던 당시의 기후, 수륙 분포, 대륙의 이동 등 다양한 정보를 얻을 수 있다. 시상 화석이 살았던 환경은고사리는 따뜻하고 습한 육지에 살았고, 산호는 따뜻하고 얕은 바다, 조개는 얕은 바다와 갯벌이다. 다음으로 지질 시대는 약 46억년 전 지구가 탄생한 후부터 현재까지의 기단을 뜻하고 지질 시대의 구분 기준은 넓은 지역에 걸쳐 일어난 지구 환경의 급격한 변화이다. 지질시대의 구분은 크게 4가지로 나눌 수 있는데 선캄브리아시대, 고생대, 중생대, 신생대로 나눌 수 있다. 선캄브리아 시대는 지각변동을 많이 받았고, 화석이 드물기 때문에 수륙 분포를 알기 어렵다. 특징으로는 오존층이 형성되기 전 이였고 최초의 광합성 생물이 남세균이 출현하였다. 고생대의 수륙분포는 초기에는 대륙이 흩어져있었지만 후기에는 초대륙이 형성되었다. 특징으로는 해양생물이 폭발적으로 증가하였고 오존층이 생성되었다. 중생대의 수륙분포는 판게아가 분리되었고 특징은 화산활동으로 이산화 탄소의 농도가 증가하여 온실효과로 인해 전반적으로 기후가 온난하였다. 마지막으로 신생대의 슈륙분포는 대륙의 이동과 분리가 계속되어 오늘날과 비슷한 수륙 분포를 이루고 특징은 포유류가 매우 번성했다. 화석 하나로 그때 당시의 기후와 환경을 볼 수 있다는 것이 정말 신기했다.

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중화 반응은 산과 염기가 반응하여 물이 생성되는 반응이다. 산의 수소 이온과 염기의 수산화 이온이 1:1의 개수비로 반응하여 물을 생성하는데 반응에 참여하지 않는 구경꾼 이온이 만나서 염이 생성된다. 그리고 혼합하는 수용액 속 수소 이온과 수산화 이온의 수에 따라 중화 반응 후 용액의 액성이 달라지는데 수소 이온의 수가 수산화 이온의 수가 많으면 산성이 되고 수소 이온의 수와 수산화 이온의 수가 같다면 중성, 수소 이온의 수가 적다면 염기성을 띈다. 또 중화 반응이 일어날 때 수소 이온과 수산화 이온이 모두 반응하여 중화 반응이 완결된 지점을 중화점이라는 것도 배웠다. 이런 반응은 생활 속에서도 볼 수 있는데 생선의 비린내를 없애기 위해 레몬즙을 뿌리는 것과 위산 과다로 속이 쓰릴 때 제산제를 복용하는 것을 예로 들 수 있다.

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7-2 진화와 생물 다양성

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7-2 진화와 생물 다양성

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이 단원에서 배운 내용은

생물의 다양성

- 진화: 생물이 오랜 세월 동안 여러 세대를 거치면서 변화하는 현상

- 진화는 하나의 조상 종으로부터 새로운 종이 생겨나는 과정을 포함한다.

- 기존의 생물종으로부터 새로운 종이 분화되는 과정을 통해 지구상에 수많은 생물종이 생겨났다.

- 현재 알려진 생물종 수만 약 170만 종에 이르며, 이러한 생물의 다양성은 진화에 의한 결과이다.

진화

- 다윈은 종의 기원이 나온 지 20년 후 자신의 이론을 진화라고 명명하였다.

- 진화론은 현재 지구상에 존재하는 모든 생물은 단일한 조상으로부터 기원한다는 가설이다.

- 다윈의 진화론 이후 생명체는 고정불변한 것이 아니라 끊임없이 변화하는 것임을 인식하게 되었고, 이후 진화에 대한 많은 가설이 발표되었다.

- 오늘날의 진화란 염색체와 유전자에 돌연변이가 일어난 개체들이 자연 선택과 격리 등의 과정을 거쳐 새로운 집단이 형성되는 것으로 보고 있다.

그리고 신기한 점이, 어떠한 환경에 계속 있으면 점점 진화를 한다는게 신기하고 흥미로웠다.

변이: 어떤 한 생물 종 내의 개체 사이에서 나타나는 형질의 차이

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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이 단원에서 배운 내용을 정리하자면 지질 시대

- 지질 시대: 지구 탄생 후 현재까지의 시간

지질 시대의 구분

- 지질 시대는 지층에서 화석 기록이 매우 드문 시기(선캄브리아 시대)와 화석이 많이 산출되는 시기로 크게 구분한다.

- 화석이 많이 산출되는 시대는 다시 고생대, 중생대, 신생대로 구분할 수 있다.

선캄브리아 시대

- 선캄브리아 시대는 전 지질 시대에서 가장 긴 기간 동안 지속되었다.

- 대기 중에 산소량이 부족하였고, 기후가 온난하였다.

고생대

- 고생대 초기에 단단한 껍질과 뼈를 가진 해양 생물이 폭발적으로 증가하였다.

그리고 중생대에 관해서는 잘 몰랐는데 이번 시간을 통해 배웠다.

중생대

- 중생대 후기로 갈수록 판게아가 분리되면서 대륙과 해양의 분포가 복잡해지고 환경이 다양해졌다.

- 화산 활동에 의한 온실 기체의 증가로 기후가 온난해졌다.

- 중생대 말에 소행성 충돌 등에 의한 지구 환경의 급격한 변화로, 공룡을 비롯한 많은 생물들이 멸종되었다.

- 해양에서는 암모나이트, 육상에서는 공룡 화석이 산출된다

그리고 이 다음 시대를 신생대라 하는데 인간도 이 시대를 살고 있다.

신생대

- 인도와 아프리카 대륙이 유라시아 대륙과 충돌하여 알프스-히말라야 산맥이 형성되었다.

- 대서양과 인도양이 더욱 확장되는 등 현재와 같은 수륙 분포를 보이며 기후가 다양해진다.

- 대기 속 산소가 풍부해져 대형 포유류와 속씨 식물이 번성하고 인류가 출현한다.

- 육상에서 매머드와 속씨 식물, 해양에서 화폐석이 산출된다.

- 화폐석: 작은 동전처럼 보이는 해양 생물로 탄산 칼슘 껍데기를 가졌다. 신생대에 들어서면서 폭발적으로 증가했다가 급속히 사라졌다

이 단원에서 궁금한거는 이렇게 정밀하게 알기 쉽지 않을거 같은데

어떻게 고작 화석같은거로 정밀하게 아는지 궁금하다.

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맨 처음으로 중화 반응을 배웠는데,

중화 반응: 산의 수소 이온(H⁺)과 염기의 수산화 이온(OH⁻)이 결합하여 물(H₂O)을 생성하는 반응
예) 묽은 염산에 BTB 용액을 1~2방울 떨어뜨린 후 수산화 나트륨 수용액을 조금씩 가하면, 노란색이었던 용액이 초록색을 거쳐 푸른색으로 변한다. 또, 염산의 수소 이온(H⁺)과 수산화 나트륨 수용액의 수산화 이온(OH⁻)이 물(H₂O)을 생성하는 반응이 일어난다는걸 알았다. 그리고

생활 속 중화 반응의 예를 배우며 생각보다 이 반응이 생활과 밀접한 관련이 있다는걸 알았다.

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이 단원에서 배운 내용들을 정리하자면

산성

- 산성: 산이 나타내는 공통적인 성질

- 산의 수용액은 전류가 흐른다.

- 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨려도 색이 변하지 않는다.

- 탄산 칼슘과 반응하여 이산화 탄소 기체가 발생한다.

염기성: 염기가 나타내는 공통적인 성질

- 염기의 수용액은 전류가 흐른다.

- 페놀프탈레인 용액을 떨어뜨리면 붉은색으로 변한다.

- 염기는 단백질을 녹이는 성질이 있다.

- 삶은 달걀을 염기의 수용액에 넣어 두면 단백질이 녹는다.

산

- 물에 녹아 수소 이온(H⁺)을 내놓는 물질

염기 - 물에 녹아 수산화 이온(H⁺)을 내놓는 물질

또한 개인적으로 산,염기,중성에 따라 색깔이 변하는 지시약이

신기했다. 그 종류는

- 페놀프탈레인 용액: 산성과 중성에서는 무색, 염기성에서는 붉은색을 띤다.

- BTB 용액: 산성에서는 노란색, 중성에서는 초록색, 염기성에서는 파란색을 띤다.

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이 단원에서 산화와 환원에 관한 것을 배웠다.

산화: 어떤 물질이 산소와 결합하는 반응

탄소가 산소와 결합하면 탄소는 이산화 탄소로 산화된다.

탄소 + 산소 → 이산화 탄소  (C + O₂ → CO₂)

또한 호흡에서는 포도당이 산화되어 이산화 탄소와 물이 생성된다.

포도당 + 산소 → 이산화 탄소 + 물  (C₆H₁₂O₆ + O₂ → CO₂ + H₂O)

환원: 어떤 물질이 산소를 잃는 반응

산화 은을 가열하면 산화 은이 산소를 잃고 은이 된다.

산화 은 → 은 + 산소  (Ag₂O → Ag + O₂)

철의 제련 과정에서 산화 철(Ⅲ)은 철로 환원 된다.

산화 철(Ⅲ) + 탄소 → 철 + 이산화 탄소  (Fe₂O₃ + C → Fe + CO₂)

그리고, 어떤 물질이 산소와 결합하면 다른 물질은 산소를 잃게 되므로, 산화와 환원은 항상 동시에 일어난다는걸 알았다.

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7-2 진화와 생물 다양성

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7-2 진화와 생물 다양성

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생물 다양성에 대해 생각해보게 되었다. 찾아보니 지구상 존재하는 생물 개체는 약 870만 종이라고 하는데, 매일 전 세계적으로 150~200종이 사라지고 있다고 한다. 이는 자연스러운 환경 변화로 인해 사라지는 생물보다 인간의 활동, 과도한 개발로 인해 멸종되는 생물이 많은 것이다. 한국의 대표적인 경우로 쇠똥구리가 있는데, 조사하면서 쇠똥구리가 멸종위기종이라는 사실을 알게 되었다. 사실 쇠똥구리를 쉽게 찾아보기 어려운 상태는 1970년대부터 지속되어 왔는데, 농촌에서의 농약 사용이 원인인 것으로 보인다. 쇠똥구리는 농약이 들어 있는 배설물 주위는 얼씬도 하지 않고 풀을 뜯어 먹은 소의 배설물만 먹이로 쓰기 때문이다. 결국 사람이 만든 환경 변화로 인해 멸종에 가까워진 것이다. 수업시간에 선생님이 하신 말씀에 공감했는데, 앞서 살펴본 지질 시대에서 인류가 차지하는 비중이 매우 적은데도 불구하고 그 전과 대조적으로 인간에 의해 급격하게 파괴되는 환경을 보면서 '인간은 정말 대단한 존재구나.' 새삼 느끼게 된다.

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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지질 시대에 관해 배웠었다. 선캄브리아 시대, 고생대, 중생대, 신생대로 구분하였는데, 수업 시간에 지질 시대의 달력에 대해 선생님께서 잠깐 얘기하신 적이 있으셨다. 한번 들었지만 정말 흥미로웠다. (이런 식이었다. 지구 탄생 : 1월 1일 0시 0분, 선캄브리아대 시작 : 2월 26일 18시 48분, 고생대 시작 : 11월 15일 18시 24분 ... 신생대 시작 : 12월 26일 17시 28분, 유인원의 출현 : 12월 31일 19시 08분, 인류 출현 : 12월 31일 23시 02분) 달력에서 지질 시대를 구분한 시기를 분 단위까지 계산한 것도 놀라웠지만, 무엇보다 인류가 출현한 시기가 정말 짧다는 것, 평소에 전혀 의식하지 못했던 것이라 나에게는 정말 큰 충격이었다. 그리고 가장 큰 비중을 차지했던 선캄브리아 시대, 지금은 볼 수 없는 그 당시에 존재했던 생물들에 대해 궁금해졌다. 물론 현재는 화석으로 그들의 흔적을 볼 수 있지만, 과거로 돌아가 선캄브리아 시대로 돌아가서 그 생명체들을 목격해보고 싶다는 생각이 들었다.

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생활 속 중화 반응의 예가 흥미로웠다. 예를 들어 생선의 비린내를 제거하기 위해 레몬즙을 뿌리는 것이 있다. 생선 비린내의 주성분은 트리메틸아민이라는 염기성 물질인데, 이를 산성인 레몬을 뿌려 중화시키는 것이다. 이외에도 여러가지가 있다. 어렸을 적 Why(생활과학) 책에서도 보았었던 것 같은데, 비누로 머리를 감아 머리카락이 뻣뻣할 때에는 식초를 몇 방울 떨어뜨린 물에 머리를 헹구는 것이다. 이 내용을 처음 봤을 때 '머리카락에 식초를?' 과 같은 생각이 들었었고, 이게 정말로 효과가 있을지 의문이 들었는데 과학 시간에 중화 반응에 대해 배우고 나니 이 방법을 비롯하여 일상생활 속 여러 요령들은 정말 과학적이라는 것을 느끼게 된다.

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이 단원에서는 산과 염기에 대해 배웠다. 산은 수용액에서 수소 이온(H+)을 내놓는 물질이고 특징으로는 신맛과 달걀 껍데기의 주성분인 탄산 칼슘과 반응하여 이산화 탄소 기체를 발생시키고 파란색 리트머스 종이를 붉게 변화시킨다는 점이다. 염기는 수용액에서 수산화 이온(OH-)을 내놓는 물질이고 특징으로는 쓴맛과 금속이나 달걀 껍데기의 주성분인 탄산 칼슘과 반응하지 않고 단백질을 녹이는 성질이 있어서 손으로 만지면 미끌거린다는 점과 붉은색 리트머스 종이를 푸르게 변화시킨다는 점이다. 산과 염기가 있는 물질은 우리 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있는데 산은 식초나 과일 탄산음료 등이 있고, 염기는 비누 하수구 세정제, 유리 세정제, 베이킹 소다 등이 있다. 또 pH라는 것도 배웠는데 pH는 수용액에 들어있는 수소이온의 농도를 숫자로 나타낸 것인데 pH가 7보다 작으면 산성이고 pH가 7이면 중성이고 7보다 크면 염기성이다. 그리고 산이 지구에 영향을 끼친다는 것도 배웠는데 이산화 탄소가 바닷물에 녹아 수소이온 농도를 증가시키고, 산호와 같은 해양 생물들의 개체 수 감소를 일으킨다는 것을 배웠다.

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산성 용액과 염기성 용액은 수소 이온 농도를 나타내는 척도인 pH값에 따라 구분한다. 산성 용액은 pH값이 7보다 작지만, 염기성 용액은 pH값이 7보다 크다. 산과 염기의 일상 생활의 활용 분야를 더 알고 싶어 조사해봤다. 산성 용액인 시마에스터나 염산은 욕실 청소나 배관 청소에 사용될 수 있는데, 이는 노폐물, 비눗물, 비락물 등을 제거하는데 효과적이라고 한다. 반면 염기성 용액인 암모니아도 유리나 거울 등을 깨끗이 닦는데 사용되는데, 유리 표면의 오염 물질을 용해시키고 광택을 내는 좋은 역할을 한다는 것을 알게 되었다. 또 수처리 과정에서도 산과 염기가 활용되는데, 물 중의 불순물을 제거하고 pH를 조절한다는 것은 흥미로운 사실이었다. 일상 생활에서 큰 도움이 되는 산과 염기도 사실 위험성을 가지고 있는데, 이를테면 산성, 염기성 용액은 피부, 눈, 호흡기에 접촉할 경우 화학 화상을 일으킬 수 있다는 것이다. 또한 산성 용액은 금속, 섬유질 및 기타 물질과 반응하여 가스를 생성하거나 폭발할 수 있는 위험이 있고, 염기성 용액도 일부 물질과 반응하여 위험한 기체를 생성할 수 있다고 한다. 매우 위험한 화학물질인 만큼 적절한 사용법을 익혀 안전하게 산과 염기를 활용해야겠다고 생각했다.

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산소를 얻는 반응을 산화, 산소를 잃는 반응을 환원이라고 배웠었다. 이것은 산소의 이동으로 산화 환원을 정리한 것이고, 전자의 이동으로 정리하면 산화는 전자를 잃는 것이고, 환원은 전자를 얻는 것이다. 산화 환원 반응에 대해 더 조사해 보니, 수소의 이동으로도 산화 환원을 정리할 수 있다는 것을 알게 되었다. 수소를 잃게되면 산화, 수소를 얻게 되면 환원이 되는 것이다. 산화 환원 반응은 항상 동시에 일어나는데, 2Ca + O2 -> 2Ca0 와 같은 반응을 산소의 이동으로만 설명하면 환원 반응, 즉 환원되는 물질이 무엇인지는 설명할 수 없다는 것, 마찬가지로 수소의 이동만으로도 모든 산화 환원 반응을 설명할 수 없기 때문에 산화수로 산화 환원 반응을 설명하는 것임을 알게 되어 흥미로웠다.

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이 단원에서는 산화 환원 반응에 대해서 배웠다. 먼저 산화는 산소를 얻거나 전자를 잃는 반응이고 환원은 산소를 잃거나 전자를 얻는 반응이다. 산화와 환원은 화학 반응이 일어날 때 어떤 물질이 산소나 전자를 얻기 위해서는 산소나 전자를 잃는 물질이 반드시 있어야 하므로 산화와 환원은 항상 동시에 일어난다. 산화 환원 반응은 일상생활에서도 많이 접할 수 있는데 예를 들어 우리가 겨울에 쓰는 핫팩에서 볼 수 있다. 핫팩 안에는 쇳가루와 촉매가 들어있어서, 우리가 핫팩을 흔들 때 쇳가루와 촉매가 혼합되고 산소와 만나면서 산화되면서 열이 발생한다. 우리 일상에서 산화 환원 반응이 생각보다 많이 있어 신기 했다.

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여태까지 배운 단원 중 가장 재미있고 흥미로운 단원이였다. 예전부터 사람이 어디선가 뿅하고 나타나진 않았을테고, 오스트랄로피테쿠스부터 진화해왔다는 사실은 알고 있었지만 어떻게, 어떤식으로 진화를 하였는지 매우 궁금했다. 그 해답을 찾은건 바로 다윈의 자연 선택설이다. 자연선택설은 생존에 유리한 환경에서 살아남은 개체가 그 유리한 변이를 자손에게 전달하면서 진화해왔다는 것인데 꽤 그럴싸하고 흥미로웠다. 이러한 자연선택의 예시로는 낫모양 적혈구, 항상제 내성 세균, 핀치의 부리 모양 등을 배웠고 나는 학습지에 나와있는 것 외에 예시를 조사해보았다.
첫번째는 에이즈이다. 에이즈는 인간면역결핍바이러스(HIV)가 면역계를 파괴하여 발생하는 질병이다. HIV는 특정한 면역세포에 침입하여 복제되는데 이 세포에 침입하려면 특정한 단백질(CCR5)이 필요하다. 이 단백질은 특정한 면역세포의 표면에 존재하는 수용체인데 이 단백질 유전자는 CCR5를 만드는데 관여하고 이 유전자에는 델타32라는 돌연변이가 있을 수 있다. 이 돌연변이는 CCR5의 기능을 방해하거나 없애버려서 이 돌연변이를 가진 사람은 HIV에 감염되기 어렵거나 감얌되더라도 에이즈가 발병하기까지 시간이 더 오래걸린다. 그래서 CCR5 델타 32 돌연변이를 가진 사람은 에이즈에 내성이 강하고 생존과 번식에 유리하다는 장점이 있다.
또 다른 예시는 결핵이다. 결핵은 우리가 흔히 아는 결핵균이 폐에 감염되어 나타나는 폐질환으로 전 세계적으로 사망환자가 많은 감염병 중 하나이다. 하지만 이러한 결핵균에게도 강한 내성을 가진 면역계 유전자가 있는데 이는 HLA유전자이다.(여기서 면역계 유전자란 인체가 병원균과 싸우는 능력에 영향을 주는 유전자이다.)이 유전자는 여러 형태로 존재하며 각 형태를 HLA유전자형 이라고 하는데 이 유전자형은 결핵에 대한 저항성에 영향을 준다. 아프리카 지역에서 나타나는 HLA-B53의 유전자형은 결핵균을 제거하는 면역반응을 촉진하고 따라서 이 유전자형을 가진 사람들은 결핵에 걸리기 어렵고 생존과 번식에 유리하다.
이렇게 다양한 형태의 변이가 우리에게 도움을 줄 때도 있다는 것을 깨달았고 조사하면서 정말 재미있었다.

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지질시대와 생물의 변천

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지질시대와 생물의 변천

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이 단원에서는 내가 전부터 관심있었던 지질시대와 화석에 대하여 배웠다. 지질시대는 지구환경의 급격한 변화로 구분하며 크게 선캄브리아, 고생대, 중생대, 신생대로 구분한다. 화석은 크게 표준화석과 시상화석이 있는데 표준화석은 생물이 살았던 시대를 알려주는 화석으로 넓은지역, 짧은 시기에 분포했다는 특징이 있고 시상화석은 생물이 살았던 환경을 알려주는 화석으로 좁은 지역, 긴 시기에 분포했다는 특징이 있다. 그런데 어릴때 만화책을 읽었을 때는 쥬라기, 백악기 시대도 있었던 것 같은데 그런 부분은 언급이 없어서 찾아보니 중생대를 또 나눌 수 있었다. 또 지질시대에서는 크게 다섯 번의 대멸종이 있었는데 이 부분이 가장 흥미로웠다. 대멸종은 멸종된 종 수가 가장 많은 사건으로 가장 크게 일어났던 대멸종은 고생대 말 대멸종이다. 대멸종이 일어난 원인에 대한 가설로는 갑자기 기온이 떨어져 빙하기가 오거나 운석의 충돌로 땅이 흔들려 멸망했다는 등 다양한 추측이 오간다. 이렇게 시대마다 대멸종이 한번씩 일어나서 생물종이 변화되었고 인간은 이 긴 시간중에 잠깐을 차지하고 있다는 사실이 매우 놀라웠고 그렇다면 곧 인간의 멸종 시대가 오지 않을까 하는 예상을 조심스럽게 해본다. 요즘 SNS를 볼때마다 지구가 한계에 다달았다는 자극적인 뉴스를 접하곤 하는데 이러한 뉴스를 접할 때 마다 역사상 가장 짧은 기간에 대멸종하는 것이 인간이 아닐까 하는 상상을 해보았다. 사실 그동안 생물이 대멸종 한 이유는 다 자연의 원인 때문이였는데 그러한 자연의 원인에다가 인간은 인간의 욕망과 발전 욕심 때문에 다양한 기술을 개발해왔고 그러면 멸망할 확률이 더 늘어나게 되어 결국 마지막에 피해를 보는것은 인간이 아닐까 하는 추측을 해본다. 지질시대와 대멸종은 알수록 내 생각을 자극하는 것 같다.

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7-2 진화와 생물 다양성

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7-2 진화와 생물 다양성

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먼저 다윈의 자연 선택설이란 생존 경쟁에서 살아남은 개체가 생존에 유리한 변이를 자손에게 전달하여 생존에 유리한 변이를 가진 개체가 증가하며, 이과정이 누적되어 생물이 진화하는 것을 말한다.
자연 선택설에 의한 진화 과정은 과잉 생산과 변이,생존 경쟁,자연 선택,진화이다.
하지만 이런 자연 선텩설은 유전자의 역할이 밝혀지기 전이기 때문에 변이가 일어나는 원인을 자세히 설명치 못했고,부모의 형질이 자손에게 유전되는 원리를 명확하게 설명하지 못했다는 한계점이 존재했다.
다음으로 생물 다양성은 일정한 생태계에 존재하는 생물의 다양한 정도를 말한다.
생물 다양성은 같은 종이라도 하나의 형질을 결정하는 유전자가 서로 다른 유전적 다양성, 어느 지역에 존재하는 생태계의 다양한 정도인 생태계 다양성, 일정한 지역에 얼마나 많은 생물종이 얼마나 고르게 서식하는가를 나타낸 종 다양성이 포함되어진다.
이 과정을 탐구하며 자연 선택설에 대한 자세한 내용을 파악할 수 있었고, 이 자연 선택설이 만능이 아닌 한계점이 존재한다는 것을 알게 되었다. 또, 핀치새의 자연 선택과 같은 생태계 속 예시와 생물 다양성을 지키기위한 방법이 무엇이 있는지 탐구할 예정이다

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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화석이란 지질시대에 살았던 생물의 유해나 흔적이 지층 속에 보존되어 있는 것이다.(예 : 생물의 뼈,알,발자국,배설물,생물이 뚫은 구멍)
이런 화석을 통해 지질 시대의 구분, 지층이 생성된 시기, 생물이 살던 당시의 환경, 과거의 수륙 분포 변화, 지층의 융기,생물의 진화 과정들을 알 수 있다.
이러한 화석이 생기기 위해서는 생물의 유해나 흔적이 훼손되기 전에 매몰되어 화석화 작용을 받아야 한다.
화석은 지층의 생성시기를 알려주는 표준 화석, 지층의 생성환경을 알려주는 시상 화석으로 구분된다.
지질 시대는 약 46억 년 전 지구가 탄생한 후부터 현재까지의 기간을 말한다.
이러한 지질 시대는 넓은 지역에 걸쳐 일어난 지구 환경의 급격한 변화로 구분할 수 있다.
(선캄브리아,고생대,중생대,신생대로 구분함)
선캄브리아 시대에는 수륙 분포를 알기어렵고,최초의 광합성 생물인 남세균이 출현,산소의 축적으로 생물권이 빠르게 진화하여 말기에는 최초의 단세포 생물이 출현하였다.
다음인 고생대는 해량 생물의 폭발적 증가,오존층 형성,생물의 육상 진출, 후기에는 초대륙의 형성이 일어났다.
중생대는 화산활동으로 인한 온실효과 증대로 전반적으로 온난하고 거대 동식물이 번성하였지만 말기에 생물의 대량 멸종이 일어났었다.
마지막으로 신생대는 초기부터 중기까지 온난했지만 후기에 빙하기와 간빙기가 반복되었고 포유류 번성,후기 인류의 조상 출현등의 특징이 있다
이번 단원을 통하여 우리가 흔히 아는 공룡이 단순히 어느 순간에 갑자기 등장한 것이 아니라 굉장히 복잡한,점진적인 과정을 거쳐 등장한 것임을 알게되었다.

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7.2진화와 생물 다양성

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7.2진화와 생물 다양성

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진화는 오랜 시간 동안 여러 세대를 거쳐 이루어지는 생물의 변화 현상으로,환경에 대한 적응 과정이다.

변이는 같은 종인 개체들 사이에 나타나는 형태,습성등의 형질

차이를 말한다.그리고 이변이를 유전적 변이,비유전적 변이로 나타낼수있는데 유전적변이는 유전자 차이에 의해 나타나고 자손에게

유전되지만 비유전적 변이는 환경적 차이에 의해 나타나고 자손에게 유전되지 않는다는 특징을 가지고 있다.

그리고 다윈의 자연 선택설이 있는 이건 다양한 유전적 변이를 가진 생물 집단에서 환경 적응에 유리한 조건을 가진 개체들이 선택적으로 살아남아 자손을 남기게 되고 이러한 저연 석택이 오랜 시간에 걸쳐 거듭되어 새로운 종으로 분화되면서 생물의 진화가 일어난다.

생물 다양성은 어떤 지역에서 관찰되는 생물의 다양한 정도를

뜻하며,유전적으로 다양한 개체들로 이루어진 다양한 종들과 그들이 서식하는 다양한 생태계를 통틀어 이르는 말이다.

그리고 생물 다양성의 요소로는 유전적 다양성,종 다양성, 생태계

다양성이 있고 이 세 요소가 모두 균등하고 높아야지 생물 다양성이 안정적으로 유진된다.이 단원을 배우면서 우리는 생물 다양성보전하기 위해 개인적으로 노력하고 사화,국제적으로 노력해야된다는걸 알았다.

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중화란 수소이온과 수산화이온이 1:1의 비율로 반응하여 물분자와 염을 내놓는 반응을 말한다. 여기서 수소이온은 산을 말하고 수산화이온은 염기를 말하는데 전 단원에서 산은 신맛이 나고 염기는 쓴맛이 난다고 배웠다. 그렇다면 중화반응이 일어나면 무슨 맛이 날까? 예를 들어 염산과 수산화나트륨이 반응한다고 해보자. 이 경우 염화나트륨(염)과 물분자가 만들어지는데 염화나트륨은 우리가 흔히 아는 소금이므로 소금의 맛이 난다. 그런데 여러 문제를 풀면서 염화나트륨처럼 염이 만들어지는 것도 있지만 아닌 반응도 있다는 것을 깨달았다. 그 예시로는 수산화바륨과 황산의 반응이 있다. 수산화바륨과 황산이 반응하면 물분자와 황산바륨이 만들어지는데 이 경우, 황산바륨은 물에 잘 녹지 않는 고체이므로 결과물은 물분자와 황산바륨의 침전물이라고 할 수 있다. 나는 이러한 중화반응이 일어나면 황산바륨의 침전물의 맛이 날 것 이라고 예상해보았고 그럼 이 황산바륨의 침전물의 맛이 무엇일까 하고 찾아보니 황산바륨은 먹어서는 안되는 매우 위험한 물질이라고 한다. 그 이유는 황산바륨은 물에 잘 녹지 않기 때문에 소화효소에 의해 분해되지 않아 장에 오래 머물러 침전물을 형성하고 장폐색이나 장관염을 일으킬 수 있기 때문이다. 따라서 황산바륨은 의료용으로만 사용되어야 하고 이러한 황산바륨의 물에 녹지 않는다는 특징때문에 먹으면 소화기를 청소하여 배출되기 때문에 대변이 하얗게 나올 수 있다고 한다. 우리 주변에 다양한 물질이 우리에게 이로운 영향을 줄 수도 있고 해로운 영향을 줄 수도 있다는 것이 신기했다.

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7.1지질 시대와 생물의 변천

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7.1지질 시대와 생물의 변천

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지질 시대는 지구가 탄생한 약 46억년 전부터 현재까지의 시기를말한다.이를 구분하는 기준에는 화석의 변화,대규모의 조산 운동,부정합등이 있다. 그리고 그 나누어진 지질 시대을 순서대로

선캄브리아 시대,고생대,중생대,신생대로 부르고 선캄브라아

시대가 지질 시대의 대부분을 차지한다. 이시대를 각각 나누어

설명하면 선캄브리아 시대에는 대륙이 서로 다른 위치에 있었고, 이동이 활발하게 일어났습니다.

이는 지구의 지질적인 환경이 크게 변화하게 한 요소 중 하나였습니다.그리고 해양 생물군이 나타났는데, 특히, 연체동물

관형동물 등이 발전하였습니다.

고생대에는 육상 생물의 다양성이 증가하였습니다. 식물은 이전 시대보다 더 다양한 종류로 번성했습니다.그리고 여러 개로

흩어져 있던 대륙들이 하나로 모여 초대륙인 판게아를 형성했다

중생대에서는 판게아가 분리되면서 대서양과 인도영이 형성되기

시작하였고 지각 변동이 활발하였다 생물로는 파충류가 번성하고 원시 포유류가 출현했고 겉씨생물이 번성혔다

신생대에는 빙하기와 간빙기가 반복 되었고 현재와 비슷한 수륙 분포를 가지고 있고 포유류와 속씨식물이 번성 했다.

이 내용을 배우면서 지금까지 지구가 어떻게 변해왔고 어떤 생물들이 지나쳐갔는지 알수있어서 좋은것같다.

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먼저 중화 반응이란 산과 염기가 반응하여 물이 생성되는 반응이다.
산의 수소 이온과 염기의 수산화 이온이 1:1의 개수비로 반응하여 물이 생성된다.
또,중화 반응에 참여하지 않은 산의 음이온과 염기의 양이온이 만나 염이 생성된다.
수소 이온의 수가  수산화 이온 수보다 많을 경우 반응후에 수소 이온이 남아 산성이 된다.
만약 수소 이온 수와 수산화 이온 수가 같다면 완전히 중화되어 중성이 된다.
마지막으로 수소 이온이 수산화 이온 수보다 적다면 반응 후 수산화 이온이 남아 염기성이 된다.
또 중화 반응이 일어날 때 발생하는 열이 있는데 반응하는 수소 이온과 수산화 이온의 수가 많을 수록 중화열이 많이 발생한다는 것을 배웠다.
이런 중화 반응이 일상 생활속에서 사용되는 것도 알게 되었다.
생선의 비린내에 레몬즙을 뿌려 없애는 경우에는 염기성 물질인 비린내가 산성 물질인 레몬즙으로 중화된다.
또 충치 예방을 위해 양치질을 할 때는 산성 물질인 입속의 산성물질과 염기성 물질인 치약이 만나서 중화된다.
이번 단원을 통하여 중화 반응의 정의,일어날 때의 변화,실생활 예시를 알게되었다.

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중화반응은 산과 염기가 반응하여 물과 염을 생성하는 반응이다.

이때 중화열이 발생하는데 중화열이 가장 높을 떄는 중화 반응이 완결된 지점인 중화점에서 가장 온도가 높다.그 중화점 이후에는 더 이상 중화반응이 일어나지 않기 떄문에 온도가 서서히 떨어진다

이 중화 반응을 우리 생활 주변에서도 중화 반응을 찾아낼수있는데

에를 들어 신김치의 신맛을 제거하기 위해 염기성 물질인 탄산수소 나트륨을 뿌리기도 하고 비린내 제거나 벌레 독성을 제거 하기 위해서도 염기성이나 산성 물질을 이용하여 중화 반응을 일으킨다.

이 내용을 공부하면서 우리 주변에서 많은 중화반응들이 일어나는것을 알았다

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산: 물에 녹아 수소이온을 내놓는 물질이다.

산의 성질로는 신맛이 나는것과 수용액에서 전류가 흐른다는것과 금속과 반응하여 수소 기체를 발생시키고,달걀 껍데기의 주성분인

탄산 칼슘과 반응하여 이산화 탄수 기체를 발생시킨다.

이 공통적인 성질은 수소 이온 떄문에 나타난다.

염기:물에 녹아 수산화 이온을 내놓는 물질이다.

염기에 성질로는 산과는 다르게 쓴맛이 나고 금속이나

달걀 껍데기의 주성분인 탄산 칼슘과 반응하지않습니다.

반대로 산과 똑같이 수용액에서 전류가 흐른다.

산과 염기를 구분하지는 방법으로는 지시약이 있는데 이 지시약을 사용하면 액생에 따라 색이 변하기 때문에 구분이 가능하다.

이 단원을 배우면서 레몬,귤,오렌지등이 왜 신맛이 나는지

알게되었고 지구 환경에 산이 영향을 미치고 있다는것도 알수있었다. 예를 들어 화석 연료 연소,산불등에 의해 발생하여

대기중에 배출된 이산화 탄소가 해수에 용해된다.

이는 수소 이온으로 변하고 해수 속 수소 이온은 산호나 조개류의 석회질 성분과 반응하여 탄산 수소 이온을 생성함으로써 산호나 조개류가 석회 껍데기를 만드는 것을 방해하는것으로 인해 산호와 조개류의 개체 수가 감소하면서 해양 생태계에 전반적인 영향을 준다는것을 알게 되면서 해양 생태계를 걱정하게 되었다.

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산화는 산소를 얻는 반응이고 환원은 산소를 잃는 반응이다.

산화 환원 반응을 전자의 이동으로 정의하면 산소가 관여하지 않는 여러 가지 반응을 산화와 환원으로 설명할 수 있다 예)마그네슘 원자는 산소와 반응하여 전자를 잃고 마그네슘 이온이 된다.

그리고 산화와 환원은 항상 동시에 일어난다.

우리주변에서 쉽게 산화 환원 반응을 찾을수가 있다 예를 들어 광합성,호흡,연소,철의 제련,사과를 깎아 두면 갈색으로 변하는 현상,표백재를 넣어 옷을 하얗게 만드는것등.

이 내용을 공부하면서 우리 일상생활에서 일어나는 일들이 산화 환원반응으로 인하여 발생한다는 사실이 흥미로웠고 다른 산화환원 반응을 찾아보고 싶게 만들었다

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7-2 진화와 생물 다양성

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7-2 진화와 생물 다양성

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진화와 변이

진화: 생물이 오랜 시간에 걸쳐 환경에 적응하여 변화하는 현상

변이: 같은 종의 개체 사이에 나타나는 형태, 습성 등의 형질 차이. 주로 개체가 가진 유전자의 차이로 인해 나타남

과잉 생산과 변이-> 생존 경쟁-> 자연 선택-> 진화

다윈의 자연 선택 설 생존 경쟁에서 살아남은 개체가 생존에 유리한 변이를 자손에게 전달하여 생존에 유리한 변이를 가진 개체가 증가하며 이 과정이 누적되어 생물이 진화함

다윈의 진화론이 과학 뿐 아니라 사회,문화 철학 등 거의 모든 분야에 큰 영향을 주었고 과학에는 유전학, 분자 생물학, 분류학 등의 학문이 발전

사회에는 자본주의 사회의 발달에 영향을 주고 제국주의의 출현과 식민 통치,성 차별, 인종 차별을 정당화하는 데 영향을 주고 철학, 사회학, 경제학, 정치학 등 인문 사회학 분야에 영향을 주었다고 한다.

이번 단원에서 가장 인상 깊었던 점은 다윈의 진화론이 사회에도 영향을 크게 끼쳤다는 것이다 특히 인문 사회학 분야에 영향을 끼친게 신기했다 과학은 여러 분야에 영향을 크게 끼칠 수 있는 것 같다

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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7-1 지질 시대와 생물의 변천

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이번 단원에서는 화석과 지질 시대에 관해 배웠다

화석: 지질 시대에 살았던 생물의 유해나 흔적이 지층 속에 보존되어 있는 것

지질 시대: 약 46억 년 전 지구가 탄생한 후부터 현재까지의 기간

화석에는 표준 화석과 시상 화석이 있는데 표준 화석은 지층의 생성 시기를 알려주는 화석이고 시상 화석은 지층의 생선 환경을 알려주는 화석이라 한다 표준 화석의 예시로는 삽엽충, 방추충, 암모나이트, 공룡 등이 있고 시상 화석의 예시로는 고사리, 산호, 조개 등이 있다고 한다

지질 시대는 선캄브리아 시대-> 고생대-> 중생대-> 신생대가 있다

선캄브리아 시대는 지구 역사 상 가장 긴 시대라고 한다 남세균이 나타나 산소를 방출하며 산소를 축적 시켰고 산소의 축적으로 생물권이 더 커지고 빠르게 진화하였고 말기에는 최초로 다세포 생물이 출현했다.

고생대 시대는 삼엽충, 어류 등 해양 생물이 폭발적으로 증가했다고 한다. 물속과 대기의 산 농도 증가 그리고 오존층이 형성되어 생물의 육상 진출이 가능해졌고 양서류, 양치 식물의 출현 등 생물 종이 다양해졌다 후기에는 초대륙(판게아)의 형성으로 서식지가 축소되고 기후가 급변하여 생물의 대량 멸종 및 종의 수가 매우 크게 감소했다.

중생대 새대는 판게아가 분리되며 대서양 인도양의 형성이 시작됐고 여러 습곡 산맥이 형성됐다 또한 화산 활동으로 대기 중 이산화 탄소가 증가하여 온실 효과가 생겨 기후가 온난해졌다 거대 동식물이 바다와 육지에서 번성했다 말기에는 공룡 및 암모나이트 등의 생물이 대량 멸종했고 일부 살아남은 공룡은 조류로 진화 했다.

신생대 시대는 초기에서 중기까지는 온난하였으나 후기에 빙하기와 간빙기가 반복 되었고 포유류가 매우 번성했다 또한 후기에 인류의 조상이 출현했다. 대륙의 이동과 분리가 계속 되어 오늘날과 비슷한 수륙 분포를 이루었고 히말라야, 알프스 산맥이 형성 되었다고 한다

대멸종과 생물의 다양성: 대멸종은 모두 5번 일어났던 것으로 알려졌고 고생대 말의 대멸종이 지구 역사상 가장 큰 규모이고 중생대 말이 공룡의 멸종으로 알려진 대멸종 이라고 한다

이번 단원에서 가장 인상 깊었던 점은 선캄브리아 시대이다 어릴때 공룡에 관한 것만 봐서 그런지 중생대 시대만 알고 고생대 신생대는 있었다는 것만 알고 있었지 선캄브리아 시대는 이번 단원에 처음 들어봤다 지구 역사상 가장 긴 시대를 처음 알게 되어 인상이 깊었다

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이 단원에서는 중화 반응을 배웠다

중화 반응: 산과 염기가 반응하여 물이 생성되는 반응

산의 수소 이온과 염기의 수산화 이온이 1:1 개수비로 반응하여 물을 생성한다고 한다.

혼합 용액의 액성: 혼합하는 수용액 속 수소 이온과 수산화 이온의 수에 따라 중화 반응 후 혼합 용액의 액성이 달라진다고 함

중화 반응이 일어날 때의 변화

중화점: 산의 수소 이온과 염기의 수산화 이온이 모두 반응하여 중화 반응이 완결된 지점

중화점을 지나면 용액의 액성이 변하여 지시약의 색이 변한다고 한다

생활 속의 중화 반응 예시로는

위산 과다로 속이 쓰릴 때 제산제를 복용하는 것, 벌에 쏘였을 때 암모니아 수를 바르면 통증이 완화 되는 것 생선의 비린내를 제거하기위해 레몬즙을 뿌리는 것 등이 있다고 한다 이처럼 우리 일상 샐활 속에 중화 반응이 많이 쓰여 인상 깊었다.

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이번 단원에서는 산과 염기에 관하여 배웠다.

산: 수용액에서 수소 이온을 내놓는 물질

염기: 수용액에서 수산화 이온을 내놓는 물질

산은 대부분 신맛이 나고 수용액에서 전류가 흐른다고 한다 또한 금속과 반응하여 수소 기체를 발생시키고 달걀 껍데기의 주성분인 탄산 칼슘과 반응하여 이산화탄소 기체를 발생시킨다고 한다. 예시로 우리 주변엔 과일, 식초, 탄산음료, 김치 유산균 음료 등등이 있다고 한다

염기는 대부분 쓴맛이 나고 금속이나 달걀의 껍데기 주성분인 탄산 칼슘과 반응하지 않는다고 한다 또한 단백질을 녹이는 성분이 있어 손으로 만지면 미끌거리고 붉은색 리트머스 종이를 푸른색으로 변화 시킨다고 한다. 예시로 우리 주변엔 비누, 하수구 세정제, 유리 세정제, 베이킹 소다, 제산제 등이 있다고 한다.

산과 염기를 구별하는 방법으로는 지시약과 천현 지시약 pH 가 있다고 한다.

지시약은 용액의 액성을 구별하기 위해 사용하는 물질로 액성에 따라 색이 변한다.

천연 지시약은 자주색 양배추, 붉은색 장미꽃 포도 껍질, 검은콩 등에서 추출한 용액으로 액성에 따라 생이 변해 지시약으로 사용할 수 있다

pH 수용액에 들어 있는 수소이온의 농도를 숫자로 나타낸것

이번 단원에서 인상 깊었던 점은 염기다 염기는 단백질을 녹여 미끈거린다고 하는게 인상깊었다 이게 비누가 손에서 잘 미끄러지는 원인인지는 모르겠지만 이점이 가장 인상 깊었던 것 같다

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원시 지구에서 광합성을 하는 남세균이 등장하면서 대기 중의 산소 농도를 증가 시켰다->대기에 산소가 축적되면서 산소 호흡을 하는 생물들이 출현했고 오존층이 형성 되었다-> 오존층이 강한 자외선 및 유해 방사선을 차단하여 물속에 살던 생물들이 육지로 올라와 육상 생물이 등장하게 되었다

화석 연료의 연소: 화석 연료가 공기 중의 산소와 반응하여 연소하면서 이산화탄소와 물 그리고 열을 방출한다 석탄을 에너지원으로 삼아 증기 기관을 발명하였고 산업 혁명을 일으켰고 19세기 이후에는 석탄보다 사용이 편리한 석유가 에너지원으로 사용되어 산업을 발전시켰다.

철의 제련: 철을 어떻게 제련 하는지 궁금했는데 이번 단원을 계기로 배우게 되었다 철은 자연 상태에서 산소와 결합한 산화 철(Fe2O3,Fe3O4 궁금해서 찾아보았는데 이 둘의 차이점은 자철석, 적철석 이라고 한다.)상태로 존재하는데 순수한 철을 얻기 위해선 산소를 분리하는 과정을 거쳐야 한다고 한다 인류는 이 제련 기술을 활용하여 철을 사용하는 철기 시대를 열어 문명을 발전시켜왔고 오늘날 철은 산업 재료와 생활용품에 널리 쓰인다고 한다 이러한 철의 제련 과정 또한 산소가 관여하는 산화 환원 반응이란 것이 인상이 깊게 남았다.

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산은 물에 녹으면 수소 이온을 내놓는 물질로 신맛이 나며 탄산칼슘과 반응하여 이산화탄소를 내뿜고 금속과 반응하여 수소기체를 내뿜는다는 특징이 있고 염기는 물에 녹으면 수산화 이온을 내놓는 물질로 미끈거리고 쓴맛이 난다는 특징이 있다. 이 중 염기는 단백질을 녹이는 성분이 있는 것으로 배웠다. 그런데 염기성을 띄는 우리 주변 물질에는 비누가 있던데 그럼 이 비누로 손을 씻으면 우리 몸의 단백질이 녹아 문제를 일으키지 않을까 하는 생각이 들었다. 찾아보니 비누가 우리 몸의 단백질을 녹여 손상을 줄 수 있다고 한다. 이것을 알칼리성 화상 이라고 한다는데 이러한 점 때문에 비누를 사용하지 말아야 하는 것은 아니고 비누가 우리 몸의 바이러스와 기름때를 제거하는 역할을 하므로 비누가 눈이나 입에 들어가지 않게 하고 비누를 사용한 후 물로 깨끗하게 씻어낸다면 큰 문제는 없다고 한다. 만약 비누가 눈이나 입에 들어간다면 염기성 화상을 일으킬 수 있다고 한다는데, 여기서 알칼리성 화상과 염기성 화상의 차이는 무엇일까? 알칼리성 화상은 강한 염기성 물질인 수산화나트륨이나 수산화칼륨 등에 의해 발생하는 화상이다. 염기성 화상은 피부의 액화괴사를 일으키면서 피부 조직을 깊숙하게 파괴하는데 이를 비누화 현상이라고 하며, 피부의 지방이 염기와 반응하여 비누와 같은 물질을 만들어내는 것이며, 염기성 화상은 산성 화상보다 치료가 어렵고, 합병증이 많이 발생한다고 한다. 나는 여기서 더 나아가 우리몸에서 산성을 띄는 물질과 염기성을 띄는 물질을 조사해봤다. 산성을 띄는 물질은 우리가 잘 알고있는 위액이고 염기성을 띄는 물질은 혈액이라고 한다. 그 이유는 위액은 우리가 먹은 음식을 소화 시키는 역할을 하여 산성을 띄어야 하고 혈액은 온몸에 영양분을 전달하고 노폐물을 받아오는 역할을 하여 우리가 건강을 유지하기 위해서는 위액은 강한 산성, 혈액은 약한 염기성을 띄어야한다는 사실을 알게되었다.

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이 단원에서 나는 은의 석출 과정과 철의 제련과정이 가장 인상깊었다. 특히 철은 지구에 순수한 철이 아닌 산화철의 상태로 존재하는데 여기서 산화철이란 산소와 결합한 철을 말한다. 이러한 산화철을 순수한 철로 바꾸는 것이 철의 제련이다. 또 은의 석출은 반대로 양이온으로 존재하던 은을 이온결합 시켜 순수한 은으로 만다는 과정인데 이러한 과정을 통해 우리가 흔히 아는 은목걸이나 은반지등을 만든다는 사실이 인상깊었다. 이러한 곳에서 활용 되는 것이 산화 환원 반응이다. 산화는 산소를 얻거나 전자를 잃어버리는 반응을 말하고 환원은 산소를 잃거나 전자를 얻는 반응을 말한다. 위의 예시에서 은과 철은 전자를 얻고 산소를 잃었으므로 환원된 물질이다. 그렇다면 전에 배웠던 물의 전기 분해도 산화 환원의 예시일까 궁금했다. 과탐실 시간에 물의 전기 분해 실험을 했는데 꽤 흥미로웠기 때문이다. 그때 선생님께서 전자가 전해질을 통해 이동하는 과정을 설명해주셨던 것 같은데 그 과정이 산화 환원 반응의 과정이라는 것을 이제야 알게되어 놀라웠다.

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7-2. 진화와 생물 다양성

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7-2. 진화와 생물 다양성

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인간을 포함한 생물은 진화의 과정을 거쳐 지금의 모습이 되었다. 진화는 환경에 적응하여 변화하는 현상으로, 다윈의 자연 선택설이 이것을 설명할 수 있다. 자연 선택설은 과잉생산으로 인해 유전적 변이가 많아지는 것으로 시작한다. 그 후 생존경쟁이 시작되고, 환경에 유리한 변이를 가진 개체가 살아남아 자손을 더 많이 생산한다. 끝내는 해당 유전자를 가진 개체가 많아지며 진화가 발생한다. 예시로는 말라리아가 많은 지역일수록 낫 모양 적혈구 빈혈증이 많은 것과 항생제 내성 세균이 항생제를 쓸수록 많아진다는 것 등이 있다.

다양성은 유전적 다양성, 종 다양성, 생태계 다양성으로 나눌 수 있는데, 이 중 종 다양성은 종이 다양할 뿐만 아니라 그 분포가 균등할수록 높다. 생물 다양성이 높으면 우리에게 생물 자원을 제공하지만, 최근에는, 서식지가 단편화 되고 남획과 포획, 외래종, 환경오염 등으로 다양성이 낮아지고 있다.

진화는 원래 있던 생물체가 변하고, 그 후천적 형질이 후대에 전해지며 발생하는 줄만 알았는데, 선천적인 유전의 변이가 자연선택에 의해 말그대로 선택만 돼 일어난다는 게 퍽 신기했다. 궁금했던 것은 낫 모양 적혈구 빈혈증인데, 말라리아 발병률이 높은 지역에서 그것이 유리한 성질로 자연선택되는 이유가 궁금했다. 연합뉴스 2011.11.12.자 기사에 따르면, 낫 모양 적혈구는 정상 적혈구에 비해 산소 운반 능력이 떨어지기 때문이다. 말라리아의 기생충 헤모글로빈 안에 있는 산소를 이용하여 번식하고, 그 과정에서 적혈구를 파열시키고 독물질을 퍼뜨린다. 그런데 낫 모양 적혈구에서는 번식에 필요한 산소를 충분히 제공하지 못하기에, 말라리아에서는 강점으로 작용하는 것이었다. 환경에따라 유리하고 불리한 유전자가 바뀐다는 게 신기했다.

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7-1. 지질 시대와 생물의 변천

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7-1. 지질 시대와 생물의 변천

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우리는 화석으로 지질 시대를 구분하거나, 지층이 생성된 시기, 생물이 살던 환경, 수륙 분포의 변화, 지층의 융기와 생물의 진화과정등을 알 수 있다. 이런 화석은 유해나 흔적이 훼손되기 전에 매몰되어 화석화 작용을 거쳐야지만 만들어 질 수 있다. 선캄브리아 시대에는 생물들이 단단하지 않고 지각변동이 많았어서 화석이 거의 발견되지 않는다. 지질시대는 크게 4개로 나누는데, 먼저 선캄브리아 시대에는 남세균이 광합성을 시작하며 산소가 생겨났다. 하지만 오존층이 생겨날 정도는 아니라 에디아카라동물군 같은 생물들은 모두 바다에 살았다. 그리고 고생대에는 삼영충, 갑주어, 방추충 등이 있었고, 오존층이 형성되어 육상 생물인 양치식물과 양서류가 번성하기 시작했다. 그러나 후기에 판게아가 형성되며 해안선 길이가 짧아졌고, 대멸종이 일어났다. 중생대는 화산활동으로 인해 대체로 온난하였는데, 이로 인해 거대 동식물이 생겨났다. 그 예시가 공룡, 암모나이트, 겉씨식물, 시조새 등이다. 말기에는 공룡과 암모나이트가 멸종했다. 신생대엔 빙하기와 간빙기가 반복되었고, 화폐석, 매머드, 속씨식물 화석을 발견할 수 있다.

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산 : 물에 녹아 수소 이온을 내놓는 물질
염기 : 물에 녹아 수산화 이온을 내놓는  물질

이번 단원에서는 산과 염기라는 것에 대해 공부하였다.
산은 대부분 신맛이 나고, 금속과 반응하여 수소 기체가 발생한다.
또, 달걀 껍데기(탄산 칼슘)와 반응하여 이산화탄소 기체가 발생한다.
푸른색 리트머스 종이를 붉게 변화시킨다는 특징이 있다.
그리고 염기는 대부분 쓴맛이 나고, 대부분의 금속과 반응하지 않는다.
단백질을 녹이는 성질이 있으므로 손으로 만지면 미끈거린다.
붉은색 리트머스 종이를 푸르게 변화시킨다.

이러한 산과 염기의 특징을 바웠고, 기억에 남은 점은 산은 마그네슈,철 등의 금속과는 반응하지만 금이나 은 등의 금속과는 반응하지 않는다는 점이다.
산이 모든 금속과 반응하지 않는다는 것이 흥미로웠다.
또, PH 수용액에 들어 있는 수소 이온의 농도를 0~14 사이의 숫자로 나타낸 것이라는 것을 처음 알게되었다. PH가 작을수록 산성이 강하고, PH가 클수록 염기성이 강하다는 것이었다.
PH<7 : 산성  PH=7 : 중성  PH>7 : 염기성
위액,탄산음료,레몬,토마토,커피,노른자,우유 : 산성
증류수 : 중성
달걀 흰자,제빵 소다,비누,가정용 암모니아수,하수구 세정제 : 염기성

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산화 : 물질이 산소를 얻는 반응
환원 : 물질이 산소를 잃는 반응

이 단원에서는 이 두가지 반응을 주로 공부했다.
산화는 구리가 산화하여 산화구리가 되는 것과 같이 산소를 얻는 것이고, 환원은 일산화 탄소가 이산화 탄소로 될 때와 같이 산소를 잃는 반응이다.
평소에는 생각해보지않았던 일상생활속 산화환원 반응을 이 단원을 통해 알게되었다.
특히 철이 산화하는 과정이 인상 깊었다.
4FE + 3O2 = 2FE2O3
에서 철과 산소가 만나 산화 철이 되는 것을 처음 알게 되었다.
또, 산화 환원 반응이 산소를 잃고, 얻는 것뿐만 아니라 전자를 잃고 얻음으로써 일어날 수 있다는 것을 알게되었다.
산소의 이동에 의한 정의보다 전자의 이동에 의한 정의가 더 넓다는 것을알게되었다.
마지막으로, 산화 구리와 탄소의 반응 실험에서 검은색 산화 가루와 탄소 가루를 섞어 시험관에 넣고 가열하면 시험관 속에 붉은 색 물질이 생성되고, 석회수가 뿌옇게 흐려진다.
여기서 석회수가 뿌옇게 흐려지는 이유가 이산화탄소가 생성되었기 때문이라는 것이 인상 깊었다

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중화반응은 산과 염기 중 수소 이온과 수산화 이온이 만나 물이 생성되는 반응이다. 수소 이온과 수산화 이온은 1:1 비율로 만나 H2O를 만들어내는데, 이때 구경꾼 이온은 중화반응에 참여하지 않는 이온들로, 이들이 반응하면 염이 만들어진다. 중화점은 수소이온과 수산화이온이 모두 반응하여 중화반응이 완결된 지점으로, 중화 반응이 일어날 때 발생하는 열인 중화열이 가장 높다는 특징이 있다. 생활 속 중화 반응의 예로는 생선에 레몬즙을 뿌리거나 제산제 등이 있다.

중화반응이 일어날 때 열이 발생한다는 게 신기했고, 이 중화열을 활용할 수 있는 방법은 없는지, 또 생선에 레몬즙을 뿌리면 중화 반응이 일어나는데, 이때 물은 생성되지 않는지 궁금했다. 또한 일상 생활에서 중화 반응을 자주 활용한다는 게 인상깊었다.

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산은 물에 녹아 수소이온을 내놓는 물질로, 금속과 반응하면 수소 기체를 내놓으며 탄산칼슘과 반응했을 때 이산화탄소 기체를 발생시킨다. 반면 염기는 물에 녹아 수산화 이온을 내놓는 물질로, 금속이나 탄산칼슘과 반응하지 않으며, 단백질을 녹이는 성질 때문에 미끈거리는 특징이 있다. 산과 염기는 둘 다 물에 녹으면 이온이 되기에 전류가 흐른다. pH(수용액 속 수소이온의 농도)가 7보다 작으면 산, 7이면 중성, 7보다 크면 염기이므로, 산과 염기를 구별하기 위해 pH를 알아보는 것이 효과적이다. 추가로, 이산화 탄소가 바닷물에 녹으면 수소 이온을 증가시켜 해양 생물의 개체수를 감소시키기도 한다. (CO2 + H2O -> H2CO3 (H+ + HCO3-))

나는 pH가 수소이온의 농도를 나타내는데, 왜 pH가 낮을수록 산성인지 궁금했다. pH는 피에이치나 페하라고 읽는데, 로그가 사용된다. 로그는 잘 모르지만 수소 이온의 농도가 1*10^(-a)이면 pH를 a라고 한다고 한다. 그러므로 만약 pH가 9인 것 보다 pH가 3인 게 산성이다.

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원시 지구에서 남세균이 광합성을 하며 산소 농도가 증가했고, 오존층이 생겼다. 이 오존층 덕분에 여러 육상 생물이 출현했다. 광합성은 이산화탄소와 물을 반응물로 하고 포도당과 산소를 생성물로 하는 산화 환원 반응의 일종으로, 또 다른 산화환원 반응으로는 화석 연료의 연소나 철의 제련 등이 있다. 산화는 산소를 얻는 반응, 환원은 산소를 잃는 반응이지만, 더 자세하게는 산소는 전자를 잃는 반응, 환원은 전자를 얻는 반응이다. 이처럼 산화와 환원은 서로가 동시에 일어나야만 발생할 수 있다. 산화 환원 반응은 광합성, 호흡, 연소, 철의 제련, 철의 녹슮, 사과의 갈변, 표백제 등에 사용된다.

산화와 환원이 우리 일상에서 계속해서 일어나고, 도움을 주고 있다는 사실이 신기했다. 그런데 한 가지 궁금했던 것은, 왜 구리는 질산은을 만나면 구리가 이온이 되고, 은이 석출되는 것인지였다. 구리 이온이 은을 만나면 구리가 되고 은 이온이 되지 않는데, 그 반대만 가능하다는 것이 이상했다. 그리고 검색해본 결과 그것은 금속의 이온화 경향 때문이었다. 이온화 경향은 금속 원자가 양이온이 되려는 경향으로, K>Ca>Na>Mg> ••• Cu>Hg 순으로 금속 이온화 경향이 높아 산화되기 쉽다. 구리가 은을 만나면 이온이 되던 까닭은 구리가 원래부터 산화되기 쉬운 원소였기 때문이란 걸 깨달았다.

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지권,기권,수권,생물권모두에 영향을 끼친다, 거주지역 주변에서는 사회적, 경제적,환경적인 영향을 끼친다. 이 단원을 통해 이러한 문제점이 생기지 않도록 항상 대비해야한다고 생각하게 되었다

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지구시스템의 에너지와 물질의 순환

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지구시스템의 에너지와 물질의 순환

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물질 순환의 예시로는 주로 태양에너지의 흐름에
따라 나타나고 해수와 담수들이 태양에너지를 흡수하며 수증기가 되고 수증기가 상승하면서 응결하여 구름이 되고 이는 다시 비나 눈이 된다

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지구시스템과 상호작용의 예시를 들면 지권에서는 판구조론의 의한 조산운동, 수권에서는 광물의 융해, 기권에서는 대기의 의한 풍화, 생물권에서는 침식작용등이 있다

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퉁돌과 안전장치가 연관된 예시를 보자면 소방 매트리스이다 소방 매트리스는 높은 곳에서 뛰어내리는 사람이 받는 충격량은 일정하지만 매트리스위에 뛰게 하면 충격량을 늘릴 수있다 충돌시간이 늘면 사람이 받는 충격이 줄어들어 사람을 구할수있게 된다

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여러가지 구성들이 모여 상호작용을 하면서 전체로서의 기능을 하는 부분들의 합을 의미한다
시스템을 구분하는 부분들은 특성이 나타나기도 하지만 전혀 다른 새로운 특성이 나타나기도 한다 이 단원을 배우면서 역학적시스템과 중력이 무슨 연관이 있는 지 가늠을 못 잡았는 데 이 단원을 통해 답게 되었다

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이 단원에서는 신재생 에너지에 관해 배웠다. 신재생 에너지에는 많은 종류가 있는데 크게 태양광 발전, 풍력발전, 파력 발전 조력 발전, 연료 전지등이 있다. 이중에서 가장 특이하다고 생각 됐던 연료 전지는 주로 수소와 산소의 화학 반응으로 발생한 화학 에너지를 전기 에너지로 바꾸는 방식이다. 연료 전지의 장점은 배출물이 물이므로 배기가스가 발생하지 않고 에너지 효율이 높다는 점이다. 또 단점도 존재하는데 수소 생산에 비용이 많이 들어가고, 가연성이 크기 때문에 폭발 위험이 있다는 점이다. 신재생 에너지는 자원 고갈 문제와 온실 기체의 방출로 인한 기후 변화 문제등 여러 문제들 때문에 지금도 계속 개발되고 있다. 전에는 몰랐던 여러가지 신재생 에너지를 배워 유익했고 신재생 에너지들이 빨리 상용화가 되면 좋겠다는 생각이 들었다.

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9-1 전기 에너지의 생산과 수송

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9-1 전기 에너지의 생산과 수송

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이 단원에서는 전기에 관한 내용을 배웠다.
먼저 중학교 때 배웠던 전자기 유도를 다시 배웠는데 전자기 유도란 코일 주위에서 자석을 움직이거나 자석 주위에서 코일을 움직일 때 코일 내부를 통과하는 자기장이 변하여 코일에 전류가 유도 되어 흐르는 현상이다.  또 유도 전류에 관해서도 배웠는데 유도 전류는 전자기 유도 현상에 의해 발생하여 코일에 흐르는 전류이고 자석이나 코일을 빠르게 움직일수록, 자석의 세기가 셀수록 코일의 수가 많을수록 유도 전류의 세기가 세진다.

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8-3 에너지의 효율적 활용

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8-3 에너지의 효율적 활용

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이 단원에서는 에너지에 관해서 배웠다.  먼저 여러가지 에너지에 대해서 다시 배웠고 이 에너지들이 전환이 될 수 있다는 점을 배웠다. 에너지는 에너지 보존 법칙에 의해서 에너지의 총량은 보존되지만 전환되는 과정에서 열아니 소음과 같은 다시 사용하기 어려운 에너지에 형태로 전환 된다는 에너지 보존 법칙도 배웠다. 또 에너지 효율도 배우고 에너지 효율을 높일 수 있는 방법도 배웠다.

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8-2 지구 환경 변화와 인간 생활

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8-2 지구 환경 변화와 인간 생활

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이 단원에서는 지구의 여러 환경 변화를 배웠다.
이 중에서 특히 기억에 남는건 대기 대순환인데 대기 대순환은 지구 전체 규모에서 일어나는 대기의 순환이다. 이 순환은 위도별 에너지의 불균형에 의해 저위도의 따뜻한 공기는 상승해 고위도로 이동하고 고위도의 찬 공기는 하강하여 저위도로 이동하는 대기의 순환이다. 대기 대순환으로 인해 여러가지 현상이 발생하는데 해수의 순환이 발생하고 대기 순환의 종류 중 하나인 무역풍이 약해지면 엘리뇨가 발생한다. 대기 순환 때문에 기후가 변한다는 사실이 신기했다.

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8-1 생태계의 구성과 생태계 평형

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8-1 생태계의 구성과 생태계 평형

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생태계는 생물과 환경이 서로 영향을 주고받으며 유지되는 세계이다. 생태계는 생물적 요인과 비생물적 요인으로 구성되어있다. 생물적 요인에는 생산자와 소비자, 분해자로 구분된다. 비생물적 요인은 빛, 물, 공기등 생물이 살아가는 환경을 제공해주는 요인이다.  또 생태계에는 먹이사슬과 먹이 그물이 있는데 이 2개의 차이점은 먹이사슬은 생물들의 먹이 관계를 단순한 사슬 모양으로 나타낸 것이지만 먹이 그물은 여러 먹이 사슬이 복잡하게 얽혀서 그물 모양으로 나타낸 것을 먹이 그물이라고 한다. 그래서 먹이 그물은 복잡하면 복잡 할 수록 생태계가 안정적으로 유지 될 수 있다. 생태계에 관해 몰랐던 부분들을 배울 수 있어 유익했다.

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이 단원에서 원래부터 모호했던 용어, 전자기 유도,변압기 등의 용어를 정확하게 이해했고 원리도 알 수 있었다, 화석 연료, 핵에너지 등을 가정이나 산업에서 사용하는 전기 에너지로 전환하는 과정을 배웠고 별로 어렵진 않았다. 발전소에서 가정 및 사업장까지의 원거리 전력 수송 과정에 대해 이해하고, 전력의 효율적인 수송 방법을 배웠다. 공식은 다 알겠지만 공식을 대입하는 과정이 까다롭고 이해도 해야돼서 처음엔 어려웠다.

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이 단원은 주로 암기를 필요로 하는 단원이였는데, 생태계의 구성 요소와 더불어 생물과 환경의 상호 관계를 이해하고, 생태계 보존이 인류 생존과 연결된걸 알 수 있었다. 먹이 관계와 생태 피라미드를 중심으로 생태계 평형이 유지되는 과정을 이해하고, 환경 변화가 생태계에 영향을 미치는 다양한 사례를 알 수 있었고 어느 정도로 복잡해야 잘 유지되는거의 기준이 모호해서 궁금하다. 엘니뇨, 사막화, 라니냐 같은 현상을 탐구했고,  이와 관련된 원인과 문제를 해결하기 위한 다양한 노력을 알 수 있었다.  에너지가 사용되는 과정에서 열이 발생하고 화석 연료의 사용 과정에서 버려지는 열에너지로 인해 열에너지 이용의 효율이 낮아진다는 것을 공식을 통해서 이해했고 어떻게 해야 효율을 높일 수 있는지 탐구했다. 에너지 소비 효율 1등급부터 5등급의 차이점이 궁금하다.

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이 단원에서는 신재생 에너지에 대하여 주로 배웠다. 우선 온실 기체의 방출로 인한 기후 변화 문제, 계속된 자원 사용으로 인한 자원 고갈 문제때문에 지속 가능한 에너지 사용을 위하여 신재생 에너지가 필요하다. 신재생 에너지의 종류로는 바다에서 발생하는 파도,해류,조석 현상 등을 이용하여 에너지를 얻는 해양 에너지와 수소와 산소의 화학 반응으로 발생한 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하는 연료 전지 그리고 그 외에 폐기물 에너지와 바이오 에너지 등이 있다. 난 이 수업을 듣기 전까지는 신재생 에너지의 종류가 이렇게 다양한지는 몰랐는데 여러 종류의 신재생 에너지와 그 작동 방식과 장단점들에 대하여도 알게 되어 보람찼다. 더 많은 신재생 에너지들에 대해서도 추가로 공부해보고 싶다.

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9-1 전기 에너지의 생산과 수송

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9-1 전기 에너지의 생산과 수송

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이 단원에서는 주로 전기에 대하여 배웠다.
중학교때도 비슷한 내용에 대하여 배운 적이 있었지만 너무 예전에 배운거라 다 까먹었었는데 이렇게 다시 배우게 되니 다행이라는 생각이 들었다. 먼저 전자기 유도란 코일 주변에서 자석을 움직이거나 자석 주위에서 코일을 움직일 때 코일 내부를 통과하는 자기장이 변하여 코일에 전류가 유도되어 흐르는 현상이다. 이때 자기력선의 수가 늘어나면 자기장의 세기 또한 세진다. 또한 유도전류는 자석이나 코일을 빠르게 움직일수록, 자석의 세기가 쎌수록, 코일의 감은수가 많을수록 유도 전류의 세기가 세지는데 이 이유에 대해서도 더 자세하게 공부해 보고 싶다.

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8-3 에너지의 효율적 활용

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8-3 에너지의 효율적 활용

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이 단원에서는 에너지에 대하여 배웠다.
먼저 이전에 배운 적이 있던 퍼텐셜에너지,운동에너지,역학적에너지,빛에너지,전기에너지 등과 같은 에너지들의 종류에 대하여 다시 배웠고 이러한 에너지들이 전환될 수 있다는 점 또한 배웠다. 그리고 이를 이용한 예시도 배웠다.
에너지 효율이란 공급한 에너지 중에서 유용하게 사용된 에너지의 비율인데 이러한 에너지 효율을 높이기 위한 방법에 대해서도 배웠다. 가정에서 실천할 수 있는 방법으로는 단열재나 이중창 설치, LED전구 사용, 압력 밥솥 사용, 에너지 소비 효율이 높은 가전 전기 제품 이용이 있었다. 에너지 보존 법칙에 의해 에너지의 총량은 보존되지만 에너지 전환 과정에서 열이나 소음과 같이 다시 사용하기 어려운 형태의 에너지로도 전환되므로, 나는 아까 말한 방법들을 활용하여 에너지를 최대한 절약하고 효과적으로 사용할 것이다. 추가로 가정 밖에서 에너지 효율을 높일 수 있는 다른 방법들에 대해서도 더 알아보고 싶다.

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8-2 지구 환경 변화와 인간 생활

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8-2 지구 환경 변화와 인간 생활

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이 단원에서는 먹이 관계와 생태 피라미드에 대하여 주로 배웠다. 생태계에서 여러 종류의 포식자와 피식자의 상호작용에 의하여 먹이관계가 형성되고, 이러한 먹이관계를 단순한 사슬 모양으로 나타낸 것을 먹이 사슬이라고 하며, 여러 먹이 사슬이 복잡하게 얽혀 그물 모양으로 나타낸 것을 먹이 그물이라고 한다. 하나의 생태계 내에서 다양한 생물이 존재할수록 복잡한 먹이 그물이 형성되어 생태계가 안정적으로 유지될 수 있다는 점을 배웠다. 또한 생태계 평형은 주로 먹이관계에 의하여 유지된다는 것을 배웠다. 이전에는 잡아먹히면 수가 줄기 때문에 언젠가는 이렇게 점점 동물들이 잡아먹혀 사라지다 보면 동물들의 수가 줄어 멸종해버리지는 않을까 하며 걱정한적도 있었지만 오히려 이러한 먹이관계가 생태계 평형을 유지해준다는 것이 신기하였다.

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포트폴리오 작성을 준비하면서 생태계와 환경, 그리고 발전과 신재생 에너지라는 큰 타이틀 안에서 생각을 정리해 볼 수 있었다. 생태계에 대해 배우면서 먹이 사슬과 먹이 그물의 차이를 알게 되었는데, 이 내용이 너무 흥미로워서 더 조사해보게 되었다. 먹이 사슬은 한 방향으로만 연결되지만, 먹이 그물은 여러 방향으로 연결된다는 차이점이었다. 더 넓은 의미로 접근해보니, 먹이 사슬은 생물들이 서로 먹이가 되어 에너지가 전달되는 과정을 나타내지만, 먹이 그물은 서로 다른 종류의 생물들이 서로 상호작용하여 생태계를 이루는 것을 나타낸다. 즉, 먹이사슬은 생물들 간의 직접적인 에너지 전달 관계를, 먹이 그물은 생물들 간의 상호작용 관계를 나타내는 것이다. 평소 먹이 사슬이 먹이 그물이랑 똑같은 것이라고 생각했지만, 그 생각을 바로잡고 정확한 차이점을 알게 되어서 기분이 좋았다. 신재생 에너지 파트에서 해양 에너지에 관해 배웠다. 이와 관련된 발전 방식으로는 파력 발전, 조력 발전 등이 있다. 그리고 아래 그 외의 해양 에너지 중 온도차 발전이라는 처음 들어보는 발전 방식인 것 같아서  구체적으로 알아보고 싶었다. 해양온도차발전이라는 것인데, 이는 표층과 심층간의 20도 전후의 수온차를 이용하여 표층의 온수로 암모니아, 프레온 등의 저비점 매체를 증발시킨 후 심층의 냉각수로 응축시켜 그 압력차로 터빈을 돌려 발전하는 방식이다. 이 발전은 연료비가 거의 들지 않고 재생 가능한 청정 에너지원이다. 하지만 한국의 경우에는 한여름을 제외하면 실질적으로 사용이 불가능하다는 단점이 있다. 새로운 발전 형식으로 주목받고 있는데 현재 신 에너지 산업 기술 종합 개발 기구 (NDEO)는 이 방식에 의한 잠재적인 발전 능력에 적극적으로 투자를 지원하고 있다고 한다. 이 온도차 발전이 상용화되어 미래에 대표적인 에너지로 자리 잡았으면 좋겠다는 생각이 들었다.

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8-1 생태계의 구성과 생태계 평형

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8-1 생태계의 구성과 생태계 평형

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이 단원에서는 생태계에 대하여 깊게 배웠다.
우선 생태계는 생물적 요인과 비생물적 환경 요인으로 구성된다.
수업을 듣기 전에는 생태계 하면 당연히 살아있는 동물,식물들이 생각났는데 이 수업을 통하여 생태계는 비생물적 환경 요인인 빛,물,공기,토양,온도등과 같이 단순히 눈에 보이는 살아있는 동식물뿐만 아니라 눈에 보이지 않는 요소들도 함께 조화롭게 영향을 주고받으며 유지되는 체계라는 것을 알게 되었다. 또한 생태계를 구성하는 생물과 환경이 서로 영향을 주고받는 예시들에 대해서도 배우게 되었다. 북극여우와 사막여우는 온도에 영향을 받아 서식하기 유리한 형태로 몸의 구조가 변한것이라는 것들과 같은 여러 예시들을 배우고 나니 신기하였다.

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이 단원에서는 다양한 신재생 에너지와 발전 방식에
대하여 배웠다. 가장 흥미로웠던 점은 풍력발전의 원리였다. 평소에 높은 곳에 올라가거나 차타고 갈 때 풍차가 돌아가는 것을 자주 봤는데 그때마다 그 원리가 궁금했고 풍차가 무슨 일을 하는지 궁금했다. 이번 수업을 통해 풍력발전은 바람의 운동에너지를 이용하여 전기를 생산하는 방식으로 온실기체가 발생하지 않고 안전성이 높다는 장점과 발전 비용이 많이 들고 바람의 방향과 세기에 따라 발전량이 변동 되며 발전시 소음이 문제가 된다는 단점이 있다. 풍차가 전기를 생산하는 도구인줄은 몰랐는데 알게 되어 신기했고 의외로 소음 문제가 있다는 점이 인상깊었다. 또 신재생 에너지에서는 파력발전, 조력발전, 연료전지가 있는데 패력발전과 조력발전은 들어본 적이 있는데 연료전지는 처음 들어봐서 기억에 남았다. 연료전지는 수소와 산소의 화학반응으로 인해 발생한 화학 에너지를 전기 에너지로 전환하는 방식인데 배출물이 물이라서 배기가스가 발생하지 않고 에너지 효율이 높다는 장점과 수소가 가연성이 크기 때문에 폭발 위험이 있고 수소 생산에 비용이 많이 들어간다는 단점이 있다.
나는 학습지에 잠깐 등장했던 바이오 에너지에 대한 설명이 안적혀져 있어서 조사를 했다. 바이오 에너지는 살아있는 생물체로부터 얻어지는 에너지로 바이오매스라는 유기물을 연료로 사용하는데 여기서 바이오매스란 햇빛을 화학에너지의 형태로 저장한 것으로 나무,짚,거름,사탕수수 등이 있다. 바이오 에너지는 바이오매스를 직접 또는 물리적, 생화학적 변환과정을 거쳐 가스, 액체, 고체연료나 전기, 열에너지 형태로 전환하여 이용한다. 바이오 에너지의 장점은 자연환경을 깨끗하게 유지하면서 에너지를 만들어 낼 수 있다는 점인데 예를 들어 쓰레기 매립지에서 발생하는 매립지 가스를 원료로 이용하여 전력을 생산하면, 메탄가스의 대기 방출을 줄일 수 있다. 단점은 바이오매스의 수확과 운반에 많은 비용과 에너지가 든다는 점과 바이오매스의 연소나 가공 과정에서 온실 가스나 대기오염 물질을 배출할 수 있다는 점이다.
다양한 신재생 에너지를 배우면서 세계의 기술이 엄청나게 발전했음을 느꼈고 아무리 신재생 에너지라고 해도 장점이 있으면 단점도 있다는 점을 깨달았다. 하지만 당장의 위험을 최소화 하기 위해서는 하루빨리 신재생 에너지의 사용률을 높여 지구가 더이상 아파지지 않게 해야겠다는 생각이 든다.

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1623최지원

1 생태계는 비생물 환경요인과 생물요인이 있는데 비생물 환경요인에는물 토양 공기 등이 있고 생물 요인에는 생산자 소비자 분해자가 있다는 걸알게 되었고 소비자에는 1,2,3차 등이 있다는 것을 알게 되었다

2 .  지구 온난화는 온실기체 즉 수증기 이산화탄소 메테인 등으로 인해 지구 전체 온도가 낮아지는 것인데 그로 인해 지구에 온도가 올라가면 우리에게 오는 피해를 알게 되었고 해들리 순환은 무역풍, 페렐순환은 편서풍, 극순환은 극동풍이불어 지구 전체 온도를 순환시키는 것을 알게 되었다

3.전자기 유도는 자석을 이용하여 전기를 만들어내는 것인데 학기 초에 배웠던 전자 이동을 다시 배우게 되며 그걸 이용하여 전기를 만든다는게 너무 신기 했다 또 핵발전이 느린 중성자를 움직여 충돌을 시켜 에너지를 만드는 것인걸 알게 되어 신기하고 위험성을 알게 되었다

1. 전기 에너지는 수력발전과 태양열 에너지등 여러 방법으로 만들 수 있는데 만들어진 이 에너지를 발전소에서 전압을 높여 수송을 하거나 낮춰 수송을 하는 것을 알게 되어 여러 방법으로 수송을 하는 구나 라고 알게 되었다

2. 신재생 에너지는 신+재생 에너지로 재생하여 쓸 수 있는 새로운 에너지 인데 이 에너지를 개발해야하는 이유와 이개발에 많은 돈과 시간이 필요하다는 것을 알게 되었고 지구 온난화가 극심해졌구나 느끼게 되어 재활용과 일회용품 사용을 줄이자 라고 생각하게 되었다

과학을 배우며 과학과 환경에 연결점과 과학으로 인해 우리의 삶이 편해지고 위험해지는 것을 알게 되어 조심성과 경각심을 일깨워줘서 신기하고 배우는 게 쏠쏠했다

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전기 에너지의 생산과 수송 

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전기 에너지의 생산과 수송 

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전자기 유도는 코일 주위에서 자석을 움직이거나 자석 주위에서 코일을 움직일 때 코일 내부를 통과하는 자기장이 변하여 전류가 유도되는 현상이다. 실험시간에 전자기 유도 실험을 했는데 인상깊었던 기억이 있어서 수업을 듣는 동안 흥미로웠다. 또한 자석이 코일을 통과하면 자기장이 저절로 변한다는 것도 정말 신기했고 이러한 원리를 발견한 과학자들은 진짜 대단하다고 생각한다. 가장 어려웠던 부분은 전력 수송과정인데 이 부분 계산이 어려워서 문제를 반복적으로 풀며 이해를 하려고 노력했다. 전력 수송 과정에서 손실 전력이 발생하는데 이 손실 전력을 최소화 하기 위해서 초고압 변전소에서 전압을 높여서 수송하여 1차 변전소에서 전압을 높이고 2차 변전소에서 안전상 문제로 전압을 낮추어 주상 변압기에서 전압을 가정용 전압으로 낮추어 전기 에너지를 공급한다. 또 변압기 구조에 대하여 배웠는데 변압기는 전압을 바꿔주는 기계인데 코일의 감은수는 전압에 비례하고 전류에 반비례한다. 이러한 내용을 통해 전기를 아껴 써야 된다고 생각했다.

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에너지 전환과 효율적 이용

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에너지 전환과 효율적 이용

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이 단원에서는 에너지의 전환과 에너지 효율을 구하는 방법을 배웠다. 가장 인상깊었던 점은 에너지 효율을 구하는 방법이였다. 에너지 효율은 유용하게 사용한 에너지를 공급한 에너지로 나누고 100을 곱하면 되는데 우리가 일상에서 흔히 보던 에너지 소비 효율 등급이 이러한 방법을 통해 나온 것임을 깨달았다. 또 에너지는 보존되지만 그 에너지를 모두 사용할 수 없다는 사실이 신기했다.

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우리가 지금 쓰는 화력발전은 생산효율이 좋지만 환경오염이 심해 신재생 에너지의 필요성이 대두된다. 신재생 에너지의 종류는 태양광 발전, 풍력 발전, 수력 발전, 조력 발전, 파력 발전 등이 있다. 이들은 거의 모두 태양 에너지를 근원으로 하고 있다. 신재생 에너지를 사용하면 자원 고갈문제와 그에 따른 기후변화 문제를 해결할 수 있다.

신재생 에너지 중 연료 전지는 수소와 산소의 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 발전이다. 이 때 (-)극에 수소를 주입하고 (+)극에 산소를 주입하여 수소는 수소이온이, 산소는 산소이온이 된다. 후 전해질을 통해 수소와 산소가 이동해 생산물으로 물을 생산한다. 최종 배출물이 물이라 환경오염이 적고, 에너지 효율이 높다는 장점이 있지만 수소 생산 비용이 높고 폭발 위험이 있다는 단점이 있다.

신재생 에너지는 환경 공해가 적다는 장점이 있지만, 다들 그만큼 단점도 크다. 하지만 현재는 화력발전으로 인한 대기오염과 자원고갈이 심각해 당장은 그 문제를 해결하는 데 힘써야하는 것 같다. 하지만 언젠가는 신재생 에너지의 단점도 없앤 진정한 신재생에너지가 생기길 바란다.

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9-1. 전기에너지의 생산과 수송

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9-1. 전기에너지의 생산과 수송

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전자기 유도 현상이란 코일과 자석 중 하나가 움직일 때 자기장에 변화가 생기면서 전기 에너지가 생산되는 것이다. 유도 전류는 자석의 세기가 셀수록, 코일의 감은 수가 많을수록, 자석을 빨리 움직일수록 세다. 이를 이용해서 발전기를 만들 수 있는데, 발전기에서 코일의 각도가 90도가 될 때까지는 자기장의 세기가 증가하고, 그 이후엔 전류의 방향이 바뀌고 자기장의 세기가 감소한다. 발전기에서 생산된 초고압 변전소를 거쳐 1차 변전소에서 전압의 세기를 높이고 2차 변전소에서 전압을 낮춰 전력을 공급한다. 변압기는 전자기 유도 현상과 코일의 감은 수 차를 이용한다. 발전기를 이용하는 발전 방식은 화력발전, 수력발전, 핵발전 등이 있다. 많은 발전이 전자기 유도를 이용한다는 게, 그리고 운동에너지가 전기 에너지로 잘 전환되는 게 신기하다.

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8-3. 에너지의 전환과 효율적 이용

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8-3. 에너지의 전환과 효율적 이용

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에너지는 크게 역학적 에너지(퍼텐셜+운동 에너지), 빛에너지, 파동에너지, 화학에너지, 열에너지, 핵에너지가 있다. 에너지는 다른 에너지로 전환이 가능하며, 이때 에너지의 총합은 일정하다. 일상에서 에너지의 총량이 변하지 않더라도, 몇몇이 열에너지와 같은 다시 사용할 수 없는 에너지가 되어 에너지를 보존해야 한다.

열효율은 열기관(열에너지를 일로 전환함)이 한일을 공급한 열로 나눈 것이고, 열효율은 절대 1이 (100%가) 될 수 없다.

열에너지는 뜨거운 물체를 이루는 원자의 진동이나 분자 운동에 의한 에너지이다. 나는 그런데 열에너지가 원자와 분자의 운동에 의한 에너지면 결국 열에너지와 운동에너지가 같은 게 아닌가 의문이 들었다. 찾아보니 열에너지가 운동에너지에 의한 것이긴 하지만, 둘이 연관되어 있다고 정의하진 않는다고 한다. 또한 열에너지는 일반적인 운동에너지에 비하면 그 운동이 방대하여, 증기터빈 사이클과 같은 곳에서 에너지를 계산할 때는 역학적 에너지는 배제하고 계산할 정도라고 한다. 같지만 다른 거라니, 헷갈리면서도 새로웠다.

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8-2.  지구 환경 변화와 인간 생활

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8-2.  지구 환경 변화와 인간 생활

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지구온난화는 온실기체(이산화탄소, 메테인, 수증기)가 증가함에 따라 발생한다. 지구온난화는 해수면 상승, 기상이변, 생태계 변화를 일으킨다. 또한 한반도는 지구평균보다 지구온난화의 영향을 크게 받는다.

지구는 태양복사에너지와 지구복사에너지가 위도가 낮을수록 과잉하게, 높을수록 부족하게 나타나서 에너지 불균형이 나타난다. 이에 따라 저위도에서 고위도로 에너지의 흐름이 일어난다. 또한 극순환에 의한 극동풍, 페렐순환에 의한 편서풍, 해들리순환에 의한 무역풍 등 북반구 남반구 각각 3개의 순환세포가 있다. 해수 또한 이 순환에 영향을 받으며 대륙에 가로막히면 그 방향이 바뀐다. 무역풍이 약해지면 엘니뇨가 발생하는데 엘니뇨가 발생하면 서태평양 지역은 평소보다 수온이 낮아지고 고기압이 된다. 반면 동태평양 지역은 평소보다 용승이 약해져 수온이 높아지고 저기압이 돼 강수량이 증가한다.

사막화는 토양이 사막으로 변하는 현상으로, 사막 인근 또는 증발량>강수량인 지역에서 발생한다. 원인은 대기 대순환으로 인한 강수량 감소나 인위적인 원인이 있다.

나는 뉴스에서 엘니뇨와 같이 거론되는 라니냐가 궁금해졌다. 라니냐는 엘니뇨와 반대로 무역풍이 강화되면 발생하는데, 라니냐는 동태평양 지역의 용승을 강화시켜 수온이 낮아지게 하고, 평소보다 고기압으로 만들어 가뭄 가능성을 높이고, 서태평양 지역에는 폭우 피해를 발생시킬 수 있다고 한다. 나는 바람은 일상에 너무나 당연하게 있어 특별하게 생각하지는 않았는데, 이번 단원을 배우고 바람의 역할이 얼마나 중요한지 깨달았다. 바람은 에너지를 균형 있게 이동시키고, 때로는 재난을 일으키기도 한다는 게 신기하다.

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8-1. 생태계 구성과 생태계 평형

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8-1. 생태계 구성과 생태계 평형

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생태계는 크게 생물적 요인과 비생물적 요인으로 나뉜다. 생태계는 생산자, 소비자, 분해자로 나뉘는데, 이들은 서로 상호작용하고, 비생물적 요인과도 서로 영향을 미친다. 비생물적 환경 요인이 생물적 요인에게 영향을 미치는 것의 예로는 빛의 세기에 따라 달라지는 잎의 두께, 빛의 파장 차이로 인해 바다 깊이에 따라 다른 식물이 자라는 것, 일조시간이 변화함에 따라 개화하는 꽃, 번식하는 동물, 온도에 따라 적응하는 생물들 등이 있다. 생물적 요인 사이에는 먹이 사슬과 먹이 그물이 형성되는데, 생태계 안정성은 그물이 더 높다. 생태 피라미드는 에너지, 개체 수, 생물량 모든 부분에서 적용되고, 만약 이 피라미드 형태가 붕괴되더라도 자연적으로 다시 피라미드 모양을 갖추게 된다. 생태계에서는 생산자로 인해 빛 에너지가 화학 에너지로 전환되고, 이것이 열 에너지 또는 무기물로 변해 환경으로 돌아간다. 이러한 흐름으로 에너지는 순환하지 않으므로, 생태계는 태양으로부터 계속 에너지를 받아야만 한다.

이 단원을 공부하고 생태계 요소들은 서로 굉장히 밀접하게 관련돼 있다는 걸 깨달았다. 아무리 우리가 먹이 그물에 있다고 해도, 하나의 개체군이 사라지면 피해를 받는 종이 많다. 때문에, 우리가 멸종 위기 동물들을 가벼이 생각하면 안 된다고 다시한번 느꼈다. 멸종위기 동물이 많아지다 보면 우리의 생활에도 영향을 미칠 것이 분명하다.

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4.2발전과 신재생 에너지

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4.2발전과 신재생 에너지

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1)전기 에너지의 생산과 수송
코일을 움직일 때 코일 내부를 통과하는 자기장이 변하여 코일에 전류가 유도되어 흐르는 현상인 전자기 유도,그리고 전자기 유도에 의해 발생해 코일에 전류가 흐르는 유도전류,역학적E,화학E,핵E등등의 에너지를 전기 에너지로 변전신키는 발전,전자기 유도를 이용하여 전압을 변화시키는 변압기등이 있고 에너지를 전환 시키는 과정 화력 발전,수력발전,핵발전들의 원리가 흥미로웠다,그리고 발전소에서 생산한 전력을 소비지까지 보내는 과정인 전력 수송을 알게되었고 그과정에서 1,2차 변전소를 지나면서 손실되는 에너지를 줄이기위해 전기 에너지의 전압을 높여 줄이는 점이 인상깊었다
2)신재생 에너지
태양에너지는 태양 중심부에서 발생하는 수소 핵융합을 통해 에너지를 생산합니다 이외 에너지에는 지열에너지,원자력 발전소의 햇에너지,밀물 썰물등이 있고 발전 방식에서는 화력발전,태양광 발전,풍력 발전,핵발전등이 있다 하지만 대부분은 돈이 많이들고 지구를 아프게 한다 그래서 신재생 에너지가 필요하다
신재생 에너지중 조력발전은 밀물과 썰물로 생기는 조류로 발전기를 회전시키는 방식이고 우리나라 서해안 지역이 조수 간만의 차가 커서 유리하다 그외에는 폐기물 에너지,바이오 에너지,파력 발전등이 있다.신재생에너지가 많이 발전되어 지구와 관련된 문제들이 해결 되면 좋겠다

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1)생태계 구성과 생태계 평형
생태계와 환경 단원에서는 생태계 구성과 생태게 평형,지구환경 변화와 인간 생활,에너지의 전환과 효율적 이동 정도로 나눌수있다생태계 구성과 생태계 평행에서 생태계는 생물과 환경이 서로 영향을 주고받으며 유지되는 체계이고 생물적 요인과 비생물적 환경 요인으로 구성된다.생태계의 생물적 요인은 생산자,소비자,분해자로 나눌수 있고 비생물적 요인은 빛,물,공기등등이 있고 이둘은 상호작용하여 생태계가 유지된다는걸 알았다.그리고 생물들 사이에서는 포식자와 피식자의 상호 작용에 의해 다양한 먹이관계를 형성한다는것을 알았다
2)지구 환경 변화와 인간 생활:
온실 효과를 일으키는 수증기,이산화탄소,메테인때문에 긴 파장의 지구 복사 에너지가 흡수한 후 지표로 재복사하여 지표면의 온도를 높인것 때문에 지구 온난화가 과속화 된 사실을 알수있었다,그리고 대기와 해들리순환,페렐순환,극순환같은 순환에 의해 저위도의 과잉 에너지가 고위도로 이동해 불균형을 해결한다는것을 알았다,그중 대기 대순환으로 인하여 사막화가 일어났다는것에 흥미로웠다.

3)에너지 전환과 효율적 이용
에너지는 한 형태에서 다른 형태로 전환 될 수 있으며,이를 이용하여 생활에 필요한 여러 행태의 에너지를 얻을수있다 그리고 그 에너지가 전환되더라도 그 총합은 변하지 않고 일정한것이 에너지 보존 법칙이란걸 알았다,그리고 보존되긴 하지만 전환 과정에서 열,소음등과 같이 다시 사용하기 어렵다 그래서 난 열효율이 뭔지 어떻게 구하는지 알게되었다.에너지 효율을 자세히 배우게 되어 전기 제품에 붙어있는 스티커에 대해 더 자세히 이해할 수 있었다

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지구 환경 변화와 인간 생활

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지구 환경 변화와 인간 생활

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이 단원에서는 최근 문제되고 있는 지구 온난화와 온실효과, 다양한 기후변화에 대해 배웠다. 온실효과란 온실기체(이산화탄소,메테인,수증기)가 태양 복사 에너지는 통과시키고 지구 복사 에너지는 흡수한 후 지표로 재복사하여 지표면의 온도를 높이는 것이다. 지구 온난화는 온실효과로 인해 지구의 온도가 상승하는 현상으로 지구 온난화에 의해 해수면 상승, 동식물 서식지 변화등이 일어난다. 태양 복사 에너지는 적도 부근(저위도)에서 가장 많고 고위도로 갈 수록 줄어든다. 따라서 저위도의 남는 에너지를 고위도로 이동시켜주는 과정이 필요한데 이러한 역할을 하는 것이 대기와 해수의 순환이다. 대기 대순환은 지구 전체 규모에서 일어나는 대기의 순환이다. 지구는 자전하기 때문에 북반구와 남반구에 각각 3개의 순환세포가 형성되는데 적도 부근부터 해들리 순환, 페렐 순환, 극순환이 있고 이 순환에 의해 지표에서는 차례대로 무역풍, 편서풍, 극동풍이 분다. 여기서 무역풍은 북반구와 남반구에 따라 북동 무역풍, 남동 무역풍이라고 하기도 한다. 해수의 순환은 육지로 가로막힌 대양 안에서 몇개의 표층해류가 순환하고 있는데 무역풍대의 해류와 편서풍대의 해류로 이루어진 순환을 아열대 순환 이라고 하며 적도를 경계로 북반구와 남반구는 대체로 대칭적인 분포를 보인다. 북반구는 시계방향, 남반구는 반시계 방향으로 순환하며 저위도에서 고위도로 이동하는 해류를 난류, 고위도에서 저위도로 이동하는 해류를 한류 라고 한다.
엘니뇨는 무역풍이 평소보다 약화하여 용승이 적게 일어나 따뜻한 해수가 동쪽으로 이동하여 동태평양의 수온이 상승하는 현상이다. 이로 인해 엘니뇨 시기에는 동태평양과 서태평양의 기후 변화가 일어나는데 평상시에 강수량이 많던 서태평양은 엘니뇨 시기에 가뭄이 일어나고 평상시에 맑고 건조하던 동태평양은 홍수피해가 일어나게 된다. 엘니뇨에 의해 동태평양과 서태평양 뿐만 아니라 전 지구적으로 기상 이변이 일어난다. 사막화는 토양이 황폐해지면서 점차 사막으로 변해가는 현상으로 증발량이 강수량보다 많은 반건조 지역에서 일어난다. 사막화로 인해 황사가 심해지는 등 인간에게 피해가 온다.
나는 엘니뇨를 배우면서 선생님께서 잠깐 언급하신 라니냐에 대해 궁금해져서 조사를 했다. 라니냐는 엘니뇨와 반대로 무역풍이 강해지는 현상으로 용승이 더 활발하게 일어나 수온이 낮아지는 현상이다. 이로인해 따뜻한 표층해수가 서쪽으로 이동하여 동태평양에는 가뭄이,서태평양에는 홍수가 일어난다고 한다. 엘니뇨와 라니냐가 반복된다면 인간에게 입히는 피해가 엄청날 것이라고 생각했다. 만약 내가 동태평양에 살고 있다면 가뭄이 일어났다가 홍수가 일어나면 인명피해도 있을 뿐더러 최악의 상황에는 식량이 부족해지는 사태까지 발생할 수 있겠다는 생각을 했다. 하지만 이러한 기후변화를 초래한 것은 모두 인간의 이기심과 욕심 때문이기에 원래대로 되돌리는 것보다 최악의 사태를 최대한 늦추는 것이 효과적일 것 같고 기후 변화를 알았으니 미리 대비를 해야겠다고 생각했다.

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생태계 구성과 생태계 평형

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생태계 구성과 생태계 평형

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생태계는 생물과 환경이 서로 상호작용하여 구성되는 체계로 생물은 생물적 요인과 비생물적 요인으로 나뉜다. 생물적 요인에는 광합성을 통해 유기물을 생산하는 생산자, 그 생산자를 먹으며 에너지를 섭취하는 소비자, 생물의 사체와 배설물을 분해하여 자연으로 돌려보내는 분해자가 있다. 비생물적 요인은 빛,물,공기,토양 등이 있으며 생물적요인과 비생물적 요인은 서로 영향을 주고받으며 살아간다. 이런 환경에 따라 생물은 유리한 조건으로 적응하는데 예를 들어 빛의 세기가 센 곳은 나뭇잎의 울타리 조직이 발달해 잎의 두께가 두껍고 빛의 세기가 약한 곳은 적은 양의 빛을 효율적으로 흡수하기 위해 잎이 얇고 넓다. 또 빛의 파장에 따라 해조류의 종류가 달라지는데 파장이 긴 적색광은 투과도가 적기 때문에 바다 얕은 곳 까지만 도달하고 바다 얕은 곳에서는 이 적생광을 이용해 광합성을 하는 녹조류가 분포되어있다. 또 청색광은 파장이 짧아 투과도가 높기 때문에 바다 깊은 곳 까지 투과할 수 있고 이 지역에서는 청색광을 이용해 광합성을 하는 홍조류가 분포되어있다. 또 일조시간도 생물에게 영향을 미치는데 동물의 수면주기와 생식주기를 조절하고 식물의 개화 시기도 조절한다. 온도도 생물에게 큰 영향을 미치는데 곰 같은 포유류가 겨울잠을 자는것과 사막여우와 북극여우의 몸집과 귀의 크기가 차이 나는 이유도 이 때문이다. 또 다른 예를 들자면 물이다. 물은 체온 유지와 화학 반응의 용매 등 중요한 기능을 담당한다. 물에 대하여 생물이 적응한 방법은 수분 보충을 위한 곤충의 키틴질 외골격, 낙타의 진한 오줌 배설, 연꽃의 줄기와 잎에 발달한 통기조직 등이 있다. 생태계에서 생물은 먹이 관계를 가진다. 이 먹이 관계를 사슬 모양으로 나타낸 것을 먹이사슬, 먹이사슬이 복잡하게 얽혀 그물 모양으로 나타낸 것을 먹이 그물 이라고 하며 안정된 생태계 일수록 먹이 그물이 복잡하다는 특징이 있다. 생태계에서 물질과 에너지는 이 먹이 관계에 따라 상위 영양단계로 이동하는데 (여기서 영양 단계란 먹이사슬의 단계를 말한다) 물질은 생산자가 유기물을 생성하면 생산자를 섭취하는 소비자에게 유기물이 전달되고 분해자는 이 유기물을 무기물로 분해하여 다시 자연으로 돌려보낸다. 이를 통해 물질은 순환한다는 점을 알 수 있다. 또 에너지는 각 영양 단계에서 세포호흡을 통해 얻으며 이 과정에서 열에너지가 발생해 밖으로 빠져나간다. 이를 통해 에너지는 순환하지 않지만 없어지는 것은 아니라는 점을 알 수 있고 그렇기 때문에 태양으로부터 계속 에너지가 공급되어야 한다. 에너지가 세포호흡 과정에서 열에너지로 방출 되면서 상위 영양 단계로 올라가기 때문에 결과적으로 최종 포식자인 인간이 에너지를 가장 적게 받는다.
생태계 평형이란 생물의 구성이나 물질의 양 등이 안정된 상태를 유지할 때를 말한다. 생태계 평형은 생물종이 다양하고 먹이 관계가 복잡할수록 안정적으로 유지 되며 이 원리는 외부 요인으로 인해 일어난다. 예를 들어 2차 소비자까지 있는 생태계에서 1차 소비자가 외부 요인으로 인해 줄어들 경우 포식자가 없으니 생산자가 증가하고 먹이가 없으니 2차 소비자가 감소한다. 생산자가 증가하고 2차 소비자가 감소 했으므로 다시 1차 소비자가 늘어나고 1차 소비자가 늘어남에 따라 2차 소비자도 늘어나서 평형 상태를 회복한다.
나는 동물이 번식하는 시기와 식물의 개화 시기가 일조 시간과 관련이 있다는 사실에 놀라웠고 그래서 봄 여름 가을 겨울에 피는 꽃이 다르다는 것을 깨달았다.
또 평소에 바다에 있는 식물들은 광합성을 어떻게 할 지 궁금했었는데 빛이 바다 깊은 곳 까지 도달한다는 사실을 알게 되어 빛의 영향력이 매우 크다는 것을 깨달았다. 그리고 키틴질 외골격 이라는 생소한 단어가 등장해서 네이버에 찾아봤더니 키틴질은 아미노당으로 이루어지는 다당류의 일종인 키틴과 단백질을 포함하고 있는 것이라고 한다. 여기서 키틴과 단백질의 비율은 생물의 종류마다 다르며 예전에는 키틴으로만 이루어진 물질명이라고 생각했으나 최근 키틴 외에 키논경화단백질이 함유 되어 있는 것이 밝혀짐으로써 생물학적 의미만을 가지는 것으로 변화했다.

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1. 태양 에너지
태양 중심부에서 발생하는 수소 핵융합 반응을 통해 에너지를 생산한다.

1-1 수소 핵융합 반응
4개의 수소 원자핵이 반응하여 1개의 헬륨 원자핵이 만들어지는 반응이다.
이 과정에서 약간의 질량이 감소하는데 아인슈타인이 밝혀낸 질량 에너지에 의해 이 차이 중 일부가 에너지로 전환된다.

1-2 태양 에너지의 전환
지구에서 사용하는 거의 모든 에너지는 태양 에너지를 근본으로 하고 있다.
태양 에너지가 근원이 아닌 에너지 :지열, 원자력 발전소의 핵 밀물 썰물 등등

2. 여러 가지 발전 방식

2-1 화력 발전
화석 연료를 연소할 때 발생하는 열 에너지를 이용해 터빈을 회전시킴
장점
발전 비용이 낮고 발전량 조절이 용이함.
단점
온실기체, 에너지 발생함

2-2 태양광 발전
태양 전지를 통해 태양 빛 에너지를 전기로 전환
정점
안정성 높고 온실기체 미방출
단점
발전 비용이 높고 변동이 심함. 공간 차지

2-3 풍력 발전
바람의 운동 에너지를 이용하여 발전기를 회전시킨다.
장점
안정성이 높고 온실 기체 미방출
단점
발전 비용이 높고, 바람의 방향과 세기에 따라 발전량 변동

2-4 핵 발전
핵분열시 발생하는 핵 에너지를 이용하여 티번 회전
장점
일정한 출력으로 발전하여 온실기체를 방출하지 않음.
단점
사거 발생시 수습이 힘들고 폐기물 처리시 어려움

2-5 수력 발전
물의 위치 에너지를 이용하여 발전기를 회전시킴
장점
발전량 조절이 쉬움.
단점
댐 건설로 인한 환경 문제 발생

3. 신재생 에너지

3-1 신재생 에너지의 필요성
지속 가능한 에너지 사용을 위해 신재생 에너지가 필요하다.

3-2 해양 에너지
파도의 힘을 이용한 파력 발전, 밀물과 썰물로 인해 발생하는 조류를 이용한 조력 발전등이 있다.

3-3 그외
연료 전지, 폐기물 에너지,바이오 에너지등이 있다.

느낀 점

현재 가장 많이 쓰이는 화력 발전은 온실 기체 발생등 문제가 많으므로 화력 발전을 대체할 수 있는 신재생 에너지의 필요성에 대해 다시 한 번 더 상기하는 계기가 되었다.
신재생 에너지가 아직 효율성 문제, 바용 문제,후 처리 문제 때문에 아직 도입이 덜 된 것을 알고
이러한 문제들을 해결할 수 있는 방법을 조사해보았다.
예를 들어 풍력 발전의 경우
덴마크의 miljoskaerm이라는 기업은 노후화된 풍력 발전 시설의 블레이드를 방음벽의 재료로 재활용한다.
블레이드는 무게가 가볍고, 내구성이 좋아야 하므로 유리섬유를 사용하는데, 이 유리섬유의 재활용은 몹시 까다롭다.
하지만 기업은 방음벽에 사용되었던 물질과 비슷한 특성을 띄는 것을 발견, 활용하여 방음벽을 제작하였다.
이는 시중에 유통되는 제품보다 에너지 소비량은 40%,이산화탄소 배출량은 60% 낮은 것으로 나타나 긍정적인 효과가 있다.
이렇듯 신재생 에너지 생성 과정에서 발생하는 폐기물들을 처리할 수 있다는 것이 신기했고, 이와 비슷한 신재생 에너지 생성중 발생하는 폐기물 재활용을 고민해봐야겠다.

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9-1 전기 에너지의 생산과 수송

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9-1 전기 에너지의 생산과 수송

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1. 전자기 유도
코일 주변에서 자석을 움직이거나 자석 주위에서 코일을 움직일 때 코일 내부를 통과하는 자기장이 변하여 코일에 전류가 유도되어 흐르는 현상

1-1 유도 전류
전자기 유도 현상에 의해 발생하여 코일에 흐르는 전류
코일 주변에서 움직이는 자석의 운동 방향이나 자석의 극에 따라 유도 전류의 방향이 달라진다.

1-2-1 N극을 가까이 할 때
자석에의한 지기장의 증가를 장해하는 방향으로 유도 전류가 흐른다.

1-2-2 N극을 멀리 할 때
자석에 의한 자기장의 감소를 방해하는 방향으로 유도 전류가 흐른다.

1-2-3 S극을 멀리 할 때
자석에 의한 자기장의 감소를 방해하는 방향으로 유도 전류가 흐른다.

1-2-4 S극을 가까이 할 때
자석에 의한 자기장의 증가를 장해하는 방향으로 유도 전류가 흐른다.

2. 발전
역학적 E, 화학 E, 핵 E, 열 E 등의 에너지를 전기 E로 변환시키는 것이다.

2-1 발전기
전자기 유도를 이용하여 전기를 얻는 장치

2-2 발전기의 원리
1차 코일에 세기와 방향이 변하는 교류가 흐르면 코일 주위의 자기장이 계속 변하므로 전자기 유도에 의해 2차 코일에도 교류가 유도된다.

3.전력 수송 과정
발전소애서 생산한 전기 에너지는 초고압 변전소에서 전압으로 높여 수송하여 1차 변전소, 2차 변전소, 주상 변압기를 거쳐 전앚을 낮춘 후 소비자에게 전달된다.

느낀 점
발전기의 원리가 전자기 유도를 통해 전기를 얻는 것이라는 게 신기했다.
또 전력 수송 과정에서 발생하는 손실 전력을 감소하기 위한 효율적인 방법이 뭐가 있을 지 궁금해졌다.

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8-3 에너지의 효율적 활용

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8-3 에너지의 효율적 활용

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1. 에너지 전환

1-1 여러가지 에너지
퍼텐셜 E, 운동 E, 역학적 E, 빛 E, 전기 E, 화학 E, 열 E 등등이 있다.

1-2 에너지 전환
에너지는 한 형태에서 다른 형태로 전환될 수 있으며, 이를 이용하여 생활에 필요한 여러 형태의 에너지를 얻을 수 있다.

1-3 에너지 보존 법칙
에너지가 전환돠더라도 그 총합은 변하지 않고 일정하다.

1-4 에너지 보존과 에너지 절약
에너지 보존 법칙에 의해 에너지 총량은 보존되지만 에너지 전환 과정에서 열이나 소음과 같이 다시 사용하기 어려운 형태의 에너지로도 전환되므로 공급된 에너지를 모두 사용할 수 없다.

2. 열 효율과 에너지 효율

2-1 열 효율
열기관 ?
열 에너지를 일로 전환하는 장치
열기관의 종류 ?
증기 터빈, 가솔린 기관, 디젤 기관 등이 있다.
열 효율 ?
열 기관에 공급한 에너지 중에서 일로 전환되는 비율, 열기관이 한 먼 순환하는 동안 외부에 한 일을 공급한 에너지로 나눈 값과 같다.

2-2 에너지 효율
에너지가 변환되는 과정에서 손실되는 애너지의 양이 얼마인지 나타내는 것.

느낀 점

에너지의 종류가 생각했던 것보다 여러가지여서 놀랐고, 에너지가 전환되는 과정에서 손실이 일어나는 것이 아니라 쓰기 어려운 열 에너지, 소리 에너지 등으로 변환되어 총량이 보존되는 것이 신기했다.

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8-2 지구 환경 변화와 인간 생활 

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8-2 지구 환경 변화와 인간 생활 

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1. 기후 변화와 지구 온난화

온실 기체란 ?
온실 효과를 일으키는 수증기,이산화탄소,메티인 등을 지칭한다.
온실 효과란 ?
지구 대기의 온실기채가 짧은 파장의 태양 목사 에너지를 통과시키고 긴 파장의 지구 복사 에너지를 흡수한 후 지표로 재방출하여 지표면의 온도를 높이는 효과.

2. 지구 온난화가 지구 환경에 미치는 영향
2-1 해수면 상승
해수의 온도가 상승하여 해수의 열팽창이 일어나고 육지의 빙하가 녹아 바다로 흘러들어가 해수면이 상승한다.
2-2 기후대의 변화로 동식물 서식지 변화, 기상 이변의 횟수와 강도 증가

3. 한반도의 기후변화
한반도는 지구 전체에 비해 이산화탄소 농도가 높고 평균 기온과 해수면의 온도 및 높이의 변화가 지구 평균보다 크게 나타난다.

4. 대기 대순환
지구 전체에서 일어나는 대기의 순환이다.
위도별 에너지의 불균형에 의해 저위도의 따듯한 공기는 상승하여 고위도로 이동하고 고위도의 찬 공기는 하강하여 저위도로 이동하는 대기의 큰 흐름이 발생한다.
지구 자전의 영향으로 북반구 남반구 각각 3개의 커다란 순환 새포가 형성된다.

4-1
패들리 순환 ?
공기가 적도 지방에서 상승하여 고위도로 아동한 다음 위도 30 부근에서 하강하여 다시 적도 지방으로 되돌아온다.
페렐 순환 ?
위도 30 부근에서 하강한 공기가 고위도로 이동한 다음 위도 60 부근에서 상승한다.
극 순환 ?
공기가 극지방에서 하강하여 저위도로 이동한 다음 위도 60에서 상승한다.

대기 대순환에 의해 지표면에서는 무역풍(저위도), 편서풍(중위도), 극동풍(고위도)이 일 년 내내 분다.

5.해수의 순환

무역풍 동->서 (북적도, 남적도 해류)
편서풍 서->동 (북태평양,북대서양,남극 순환 해류)
난류 저->고 (쿠로시오,멕시코 만류,동오스트레일리아 해류)
한류 고->저 (카나리아,캘리포니아,페루 해류)

표층해류
해수면 위로 대기 대순환에 의해 형성된 바람이 지속적으로 불면, 대기와 해수의 순환 때문에 해수가 이동하게 되어 표층 해류가 생성된다.

6.엘니뇨와 사막화

6-1 엘니뇨
적도 부근의 동태평양에서 태평양 중앙부에 이르는 넓은 범위에서 표층 수온아 평상시보다 높아지는 현상
영향
동태평양 : 저기압 우세, 홍수 피해,용승 약화
서태평양 : 고기압 우세, 가뭄,산불 피해, 수온 하강

6-2 사막화
토양이 황폐해지면서 점차 사막으로 변하는 현상으로 사막 인근 지역과 반건조 지역에서 주로 나타난다.

원인
대기 대순환으로 인한 강수량 감소, 과잉 경작, 과잉 방목, 지나친 삼림 벌채 등등

느낀 점
지구 온난화가 화석 연료 사용 심화로 인해 점점 심각해지는 것을 알게되었고,그로 인한 여러 피해가 발생한다는 것도 알게되었다.
대기 대순환이 3개의 커다란 순환 세포로 형성되어 있는데 지구가 자전을 멈추면 어떻게 될 지가 궁금하다.

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8-1 생태계의 구성과 생태계 평형 

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8-1 생태계의 구성과 생태계 평형 

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생태계란 ?
생물과 환경이 서로 영향을 주고 받으며 유지되는 체계이다.
(생물적 요인과 비생물적 요인으로 구분)

생태계의 생물적 요인
1. 생산자
빛 에너지를 흡수해 광합성을 하여 생물의 에너지원이 되는 유기물을 생산한다.  (녹색 식물,해조류,식물 플랑크톤 등등)
2.소비자
다른 생물을 섭취함으로써 생물 사이에서 에너지의 흐름이 일어나도록 한다.
(초식 동물, 육식 동물 등등)
3.분해자
생물의 사체와 배설물을 분해하여 환경으로 되돌려 보냄으로서 물질이 순환하도록 한다.  (세균 곰팡이,버섯 등등)

비생물적 환경 요인
빛, 물, 공기, 토양, 온도등이 있으며, 생태계를 유지하도록 한다.

생태계 구성 단계
개체-개체군-군집-생태계

먹이 관계
생물들 사이에서 다른 생물을 잡아 먹는 포식자, 잡이먹히는 생물을 피식자 라고 한다.

먹이사슬
생테계에 존재하는 생물들의 먹이 관계를 단순한 사슬 모양으로 나타낸 것을 먹이 사슬 이라고 하며, 먹이 사슬의 각 단계를 영양 단계라고 한다.
먹이 사슬이 복잡하게 얽혀 그물 모양으로 나타낸 것을 먹이 그물이라고 함.

생태계의 물질과 에너지 흐름

생태계를 구성하는 에너지의 근원은 태양의 빛 에너지이다.
빛에너지는 생산자의 광합성을 통해 화학 에너지로 전환되며 생물의 유기물 형태로 전환된다.
전환된 유기물은 먹이 관계에 따라 상위 영양 단계로 이동한다.
그 과정중에서 발생한 사체나 배설물 등은 분해자에 의해 무기물로 분해되어 자연으로 돌아감.
생태계에서 유기물은 순환한다.

반면에 에너지는 각 영양 단계에서 세포 호흡을 통해 유기물로부터 에너지를 얻으며 열 에너지가 발생해 생태계 밖으로 빠져나감
생태계에서 에너지는 순환하지않으므로 태양으로부터 계속 에너지가 공급되어야 한다.

느낀 점

생태계가 단순한 구조로 이루어진 것이 아니라 사실 엄청 복잡한 관계로 이루어진 구조라는 것을 알았다.
먹이 사슬이 복잡할 수록 생태계가 안정적이며 단순할수록 파괴되기 쉽다는 것이 인상 깊었다.
생태계가 파괴되지 않고 계속 유지할 수 있는 방법에 대해 탐구하고 싶다.

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지구 시스템의 에너지와 물질순한

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지구 시스템의 에너지와 물질순한

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차가운것은 하강하려는 힘과
더운것은 상승하려는 힘이 대류를 움직이게 한다. 태양. 달. 지구의 관계어서 기온. 밀물 썰물.
자전 공전 속도 등 끊임없이 맨틀과 대류운동이
계절과 생태를 변화를 준다 이 단원을 통해 나는 대류의 운동이 지구의 계절과 생태의 변화를 준 것에 조금 놀랐다

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지권의 변화와 그 영향

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지권의 변화와 그 영향

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지구계에서는 항상 크고 작은 변화가 일어난다. 예를 들어 지권에서 큰 화산 폭 발이 일어나면 많은 양의 화산재가 기권으로 올라가고, 햇빛을 가려 지구의 기온을 떨어뜨린다. 또, 기권에서 내리는 비는 지표의 모습을 변화시키고, 지권의 물질을 수권으로 운반한다 이러한 변화가 계속 발생한다면 지금의 지구와는 다른 모습이 될 것같다 예상된다

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지구 시스템의 각 권은 상호 작용을 하며, 이 과정에서 물질의 순환과 에너지 교환이 일어나고 각 권 내에서도 일어나고 서로 다른 권 사이에서도 일어난다. 지구 시스템의 어느 한 권에서 변화가 생기면 그 변화는 다른 권에 연쇄적으로 영향을 준다 나는 이 단원을 듣고 지구가 상호작용하는 진행방식을 보니 신기하기도 했다

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물체들의 충돌은 관성, 운동량과 충격량 등의 과학적 원리와 밀접한 관계가 있다. 이 때문에 우리의 안전을 지켜주는 안전장치에는 관성, 운동량과 충격량 등의 다양한 과학적 원리가 활용되는 사례가 많다. 예를 들어 야구글러브,무릎보호대가 있다 둘다 충격량을 없애는 것은 못해도 줄인다는 장점이 있다 나는 이 단원으로 인하여 줄이는 것알았지만 과학적원리가 있는 것은 잘몰랐다

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일정한 규칙에 따라 작용하며, 우리가 사는 세상은 그 규칙에 따라서 질서를 유지한다 이처럼 각 구성 요소들이 일정한 규칙에 따라 상호 작용하면서 균형을 유지하는 집합을 시스템이라고 하고 상호 작용에 힘이 필수적인 시스템을 역학적 시스템이라고 한다. 힘과 관련되어 힘을 더 자세히 알게 된 것같아서 조금 뿌듯한 점이 있는 것같다

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기존 물질에 다른 원소를 첨가하거나 원소 결합 구조를 변경하거나, 열과 압력을 가하면 기존 물질보다 더 뛰어난 성질을 가지거나 새로운 성질을 가지는 물질을 얻을 수 있다. 이러한 물질을 신소재라 한다. 활용은 예를 들어 반도체가 있는 데 이 반도체는 전자기기를 만들때도 사용된다고 한다 나는 반도체가 신소재로 인한 개발된 발명품인 줄 몰랐는 데 이번에 알게 된 것같다

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지각과 생명체를 구성하는 물질의 규칙성

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지각과 생명체를 구성하는 물질의 규칙성

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생명체는 탄소 화합물을 기본으로 하여 만들어졌다. 이러한 광물과 탄소 화합물은 원소들의 화학 결합으로 만들어진다. 이 단원에서는 지각과 생명체를 이루는 물질들이 어떤 규칙에 따라 결합하고 있는지 확인하는 내용을 가지고 있다 나는 이 단원으로 물질이 어떤 규칙성으로 결합하고 잘 어우러지는 지 깨닫는 단원이었다고 생각한다.

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4-2 지권의 변화와 그 영향

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4-2 지권의 변화와 그 영향

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수업을 들으면서 가장 흥미로웠던 부분은 판의 경계에서 화산 활동과 지진 활동이 많이 발생한다는 것이었다. 지구 에너지가 급격하게 방출되면서 화산 활동과 지진 활동이 많이 일어나는데 이러한 지각 변동이 자주 일어나는 지역을 변동대라고 부른다. 변동대 안에는 지진대, 화산대가 있는데 이름과 같이 지진과 화산이 자주 발생하는 지점을 연결한 띠 모양의 지역을 말한다. 또 지진대와 화산대가 거의 일치하는 이유는 위에서 말했듯이 이 현상들이 대부분 판의 경계에서 일어난다는 점도 흥미로웠다. 판의 구조에는 암석권과 연약권이 있는데 암석권은 이름처럼 단단하며 나누어져있는 암석권의 조각을 판이라고 한다. 연약권은 유동성이 있어 움직일 수 있다는 것이 특징이다. 판은 지각처럼 대륙판과 해양판으로 나누어져 있다. 해양판은 두께가 얇지만 밀도가 크고 현무암질 암석으로 이루어져 있다. 대륙판은 두께가 두껍지만 밀도가 작고 화강암질 암석으로 이루어진 것이 특징이다. 판의 경계 부분도 엄청나게 흥미로웠는데 그 중에서 보존형 경계의 특징이 흥미로웠다. 두 판이 반대 방향으로 어긋나면서 멀어지는 것을 보존형 경계라고 한다. 이러한 보존형 경계에 대한 사례로는 산안드레아스 단층이 있는데, 같이 마주보던 집 두 채가 변환단층으로 인해 점점 멀어지는 것도 정말 신기했다.

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4-1 지구 시스템과 상호 작용

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4-1 지구 시스템과 상호 작용

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중학생 때 배웠던 기억이 나는데 고등학생이 되고 더 깊숙하게 파고들어 지구 시스템에 대해 배운 것이 재미있었습니다. 특히 지권에 대해 배울 때 정말 재미있었는데, 지구 시스템 중 엄청나게 크고 깊은 영역을 차지하고 있는 지권은 지각, 맨틀, 핵(외핵, 내핵) 으로 구성되어 있습니다. 이 중 가장 많은 부피를 차지할 줄 알았던 지각이 사실은 가장 적은 부피를 차지하며 대륙 지각과 해양 지각으로 이루어져 있다는 사실을 알게 되었습니다. 대륙 지각만 지각에 해당하는 것인줄 알았지만 해양 지각 부분도 지각에 포함되는 것이라는 것을 알고 신기했습니다. 그리고 가장 많은 부피를 차지하고 있는 맨틀은 지각과 같은 규산염 물질로 이루어져 있으며 고체 상태이지만 유동성이 있다는 것이 정말 신기했습니다. 딱딱한데 유동성이 있어 움직인다는 것이 굉장히 흥미로워 이러한 맨틀에 성질에 대해 더 깊게 배워보고 싶었습니다. 또 핵 부분에서는 외핵은 액체, 내핵은 고체로 이루어져 있고 외핵에 있는 철과 니켈이 대류 현상을 일으켜 태양의 유해한 우주 방사선을 차단 시켜주는 것도 흥미로웠습니다. 지권에서 일어나는 대류 현상에 대해 더 알아보고 싶었습니다.

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3-2 충돌과 안전장치

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3-2 충돌과 안전장치

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물체가 현재의 운동 상태를 유지하려고 하는 성질인 관성은 물체의 질량과 관련되어 있으며 이러한 관성에 의한 현상으로는 버스가 갑자기 출발하였을 때 서 있던 승객이 뒤로 넘어진다거나 헛걸음질을 하게 됩니다. 또 식탁보를 재빠르게 빼면 식탁보 위에 있던 그릇들은 그대로 식탁 위에 있는 것이 흥미로워서 찾아보았더니 이러한 현상을 이용한 챌린지도 있다는 것이 재미있었습니다. 관성에 의한 또 다른 현상으로는 물체를 실로 연결해 매달아 놓고 아래쪽 실을 갑자기 당기면 물체 아래쪽 실이 끊어지는 것 등이 있다. 이 단원은 수업을 듣지 못하여서 부족한 부분이 많고 더 배우고 싶은 부분도 많다.

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3-1  중력과 역학적 시스템

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3-1  중력과 역학적 시스템

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이 단원은 대체로 어렵고 이해하기 힘든 개념들이 많아 전체적으로 보충이 많이 필요할 것 같은 단원이다. 수업을 듣지 못해 이해가 어려웠지만 중력 부분은 기본적인 지식 정도는 있어서 흥미가 있었다. 중력이라고 하면 무조건 뉴턴의 중력의 법칙이 생각나고 사과가 떨어지는 것만 생각했어서 두 물체 사이에서 작용하는 중력은 서로 크기가 같지만 방향은 반대라는 것과 질량이 크고 거리가 가까울 수록 중력의 크기가 커진다는 것 또한 이해가 잘 안 되고 어려웠었다. 하지만 유튜브나 인터넷에 많은 자료들이 있어 그것을 참고하여 이해해보려고 하니까 쉬웠다. 중력과 자연 현상 또한 매우 밀접되어 있어 이 부분에 대해서도 더 많은 것들을 배워보고 싶다.

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1-3 화학 결합과 물질의 형성

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1-3 화학 결합과 물질의 형성

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4-3 지권의 변화와 그 영향

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4-3 지권의 변화와 그 영향

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이 시간에는 지권에 대하여 집중적으로 배웠다. 그중 나에게 가장 흥미롭고 신기했던 점은 지각 변동 부분이었다. 지각 변동을 일으키는 에너지는 지구 내부 에너지이다. 이러한 지구 내부 레너지가 지표로 전달되어 축적되었다가 급격히 방출 될 때 화산 활동, 지진 등이 발생한다. 변동대 또한 존재하는데 지진이 자주 일어나는 지점을 연결하는 띠 모양의 지역인 지진대와 화산 활동이 활발히 일어나는 지점을 연결한 띠 모양의 지역인 화산대가 있다. 화산 활동과 지진은 대부분 판의 경계에서 발생하기 때문에 앞서 말한 화산대와 지진대는 대체로 일치한다. 하지만 지진이 발생한 곳에서 반드시 화산 활동이 일어나는 것은 아니다. 이번 시간을 통해서 지진과 화산 활동이 활발하게 발생하는 지역이 따로 있다는 것을 알게 되었는데 신기했다. 변동대에서 지진이나 화산 활동이 왜 활발하게 일어나는지도 알아보고 싶다.

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4-2 지권의 변화와 그 영향

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4-2 지권의 변화와 그 영향

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이 단원을 공부하면서 저는 지구 내부에 있는 에너지에 의한 지각변동을 배웠습니다. 여기에는 화산 활동, 지진, 습곡 산맥의 형성과 대륙의 이동이 포함됩니다.

지진이나 화산 활동과 같은 지각 변동이 자주 일어나는 지역은 변동대로 불리는데 변동대는 화산활동이나 지진 같은 지각변동이 자주 일어나는 지역을 변동대라고 정한 것이고 화산대는 화산 활동이 활발한 지점을 연결한 띠 모양의 지역입니다. 그리고 지진대는 지진이 자주 발생하는 지점을 연결한 띠 모양의 지역입니다. 화산대와 지진대는 대체로 일치하며 주로 판 경계를 따라 좁고 긴 모양으로 분포합니다. (주로 판 경계에서 발생하기 때문)

지각과 상부 맨틀의 일부를 말하는 판은 발산형 경계, 수렴형 경계, 보존형 경계로 이루어져 있습니다. 첫번째로 발산형 경계는 인접한 두 판이 서로 멀어지는 판의 경계이고 해령, 열곡대가 발달 되어있고, 화산활동과 지진 활동이 있으며 새로운 지각이 형성됩니다. 두번째로 수렴형 경계는 두판이 서로 가까워지는 판의 경계입니다. 수렴형 경계에 포함되는 섭입형 경계(해양판+대륙판)와 충돌형 경계(대륙판+대륙판)있는데 섭입형 경계는 해구가 발달 되어있고 화산 활동과 지진 활동이 있습니다. 그리고 충돌형 경계는 습곡산맥이 발달 되어있고 화산활동은 거의 없으며 지진활동은 있습니다. 마지막으로 보존형 경계는 두 판이 반대 방향으로 어긋나는 판의 경계입니다. 보존형 경계는 변환단층이 발달 되어있으며 화산활동은 없고 지진활동은 있습니다. 또 판이 소멸되거나 생성되지 않고 지진이 자주 일어나지만 마그마가 상승하지 않습니다.

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4-2 지구 시스템의 에너지

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4-2 지구 시스템의 에너지

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이 시간에는 앞서 배운 지구 시스템에서 더 나아가 지구 시스템의 에너지원에 대하여 집중적으로 배웠다. 지구 시스템의 에너지원으로는 태양 에너지, 지구 내부 에너지, 조력 에너지가 있다. 먼저 태양 에너지는 지구 시스템에서 자연 현상을 일으키는 근원적인 에너지이고 에너지원 중 가장 많은 양을 차지한다. 역할로는 생명체의 활동에 에너지원으로 이용되고, 날씨 변화를 일으킨다. 지구 내부 에너지는 외핵의 운동을 일으켜 지구 자기장이 형성될 수 있게 하고, 맨틀의 대류도 일으켜 대륙을 이동하고 지진과 화산 활동을 일으킨다. 조력 에너지는 밀물과 썰물을 일으켜 해수면의 높이를 변화게 한다. 또한 해안 근처의 생태계와 지형 변화에 영향을 준다. 지금까지 배웠던 과학 현상들 중 몇개가 이러한 에너지원에 의하여 일어났다는 것을 새롭게 배우게 되었다.

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4-1 지구 시스템과 상호작용

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4-1 지구 시스템과 상호작용

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이 시간에는 지구 시스템에 대하여 집중적으로 배웠다. 지구 시스템의 각 권에는 지권, 수권, 기권, 외권, 생물권이 있다. 사실 지권, 수권, 기권에 대해서는 이미 중학교 과학시간에 배워본 적이 있어 몹시 익숙했다. 그러나 중학교때는 이러한 지구 시스템의 종류만 알았었는데 이번 시간에는 지구 시스템이 상호 작용을 한다는 것을 새롭게 배우게 되었다. 지구 시스템의 각 권들은 서로 영향을 주고 받으며 균형을 이룬다. 어느 한 권의 변화는 다른 권에도 영향을 미친다. 또한 상호 작용은 각 권 내에서도 일어나며, 서로 다른 권 사이에도 일어난다. 이전에는 각 권들이 그냥 단지 독립적으로 존재만 하는 줄 알았는데 이렇게 서로 유기적으로 상호작용 하고 있다는 것을 알고 나니 신기했다.