전공관련 트렌드를 알아두는게 좋을 것이라 생각하여 이 주제를 선정하였다.

- 공기를 의미하는 'aero'와 3차원 네트워크 구조를 의미하는 'gel'의 합성어.

- 머리카락 1만분의 1 굵기 실리카 성분 물질이 성글게 얽힌 구조로

지구상에서 가장 밀도가 낮은 고체물질

- 에어로겔은 1~50㎚ 크기 나노입자로 이루어져 있으며

다공성 구조를 갖고 있어 단열성이 우수

- 높은 단열성과 친환경성을 지녀 단열소재, 우주탐사선 소재 등

활용 범위가 넓을 것으로 기대되는 차세대 신소재다. 방음 효과 또한 탁월하다.

* 실리카(silica) 성분

- 규소와 산소의 화학적 결합체(SiO2),

- 실리카는 지각 중에 가장 많이 존재하는 성분,

거의 모든 암석 속에 다른 성분과 결합한 규산염 광물로 존재하거나

순수한 상태인 규사, 규석으로 존재.

- 실리카의 결정상태는 다양한데

그중 석영(수정)과 유리가 우리가 흔히 알고 있는 상태

* 나노입자(nanoparticle)

- 천만분의 1미터(100nm=100.0×10-9m) 이하인 입자. 분자나 원자를 조작하여 새로운 소재, 구조, 기계, 기구, 소자를 제작하고 그 구조를 연구하는 나노기술의 영역에 속하는 입자이다.

에어로겔의 단점, 약점을 찾아보고 개선하려는 노력이 어떻게 진행 중인지 알아보고 싶다.

특히 근육의 움직임을 눈으로 확인하는 근전도 검사가 재활에 어떻게 도움을 주는지 구체적으로 알고 싶어 선정 하였다.

온실효과: 대기 중 온실가스가 지구 복사열을 가두어 지표면 온도를 높이는 현상

해양 산성화: 대기 중 이산화탄소가 바다에 흡수되면서 바닷물의 pH가 낮아지는 현상

산호 백화 현상: 수온 상승 및 산성화로 인해 산호가 스트레스를 받아 공생조류를 잃고 하얗게 변하는 현상

기후 변화: 인간 활동 등으로 인한 장기적인 기후 패턴 변화

지구 온난화는 단순히 기온 상승이 아니라 해양 생태계 파괴와도 밀접한 관련이 있다는 것

해양 산성화가 어패류의 성장에 영향을 주어 수산업에도 큰 피해를 준다는 것

온난화를 늦추기 위해 국제적으로 어떤 대책들이 시행되고 있는지 조사하고 싶다.

태양풍의 일부 입자들이 대기 속의 산소나 질소 분자와 부딪히면 분자들이 에너지를 받아 들떴다가 다시 안정된 상태로 돌아가며 빛을 내게 된다 이때 나오는 빛이 바로 오로라이다.

HPP는 ‘등압처리’ 라는 원리를 기반으로 합니다

이는 물을 통해 포장된 식품 전체에 모든 방향에서 고르게 압력을 가하는 방식입니다 높은 압력은 식품 속 미생물의 세포막을 손상시키고 단백질을 변성시켜 미생물의 생존과 번식을 억제합니다

흥미로웠다. 특히 엽록체의 산화.환원 반응이 전자를

주고 받는 과정이라는 점에 착안하여, 이 원리를 실제 전지로 활용할 수 있는지 탐구해 보고 싶었다.

계면활성제는 이런 계면의 경계를 완화시켜 주는 역할을 하며 쉽게 말해서 물과 기름을 섞어 주는 역할을 하는 물질이다. 

계면활성제는 한 분자에 친수기와 소수기를 모두 가지고 있다. 물에 기름을 넣어봤을 때 보통은 섞이지 않다가 세제를 넣고 저으면 섞이는 것이 이 때문인데 계면활성제의 친수기 부분이 물의 방향으로, 소수기 부분은 기름방향으로 정렬을 하는데 이렇게 되면 기름을 둘러싸고 있는 가장 바깥 테두리가 물과 친한 성질로 바뀌게 되어 물과 기름의 경계가 사라지게 되는 것이다.

계면활성제는 약간의 화학구조를 변형시킨 것만으로도 특성이 크게 달라져 종류도 다양하며, 

대체로 계면활성제는 물에서 해리되었을 때 친수성 부분의 전하에 따라 음이온성, 양이온성, 양쪽성, 비이온성, 특수 계면활성제로 분류할 수 있다.

이 중 음이온 계면활성제에는 소듐라우릴설페이트, 줄여서 sls라고 부르는 계면활성제가 있다. 주로 클렌징 제품에 들어가 있고 클렌징폼으로 거품을 내서 세안하고 머리감고 샤워할 때마다 sls 혹은 이와 유사한 sles를 사용하는데 비누, 폼클렌저, 샴푸 같은 클렌징 제품들은 제형을 문지르면 풍성하게 거품이 나온다. 이렇게 거품을 만들어주는 성분이 바로 sls가 들어있어서 그렇다. 보통 사람들의 피부 위에는 물과 함께 피지 덩어리인 노폐물이 끼어있는데 노폐물이 있는 피부 위에 sls를 도포하면 소수기 부분이 노폐물에 흡착되면서 둘러싸려고 하는 특징이 있다. 그러다가 sls가 노폐물과 피부의 계면을 점점 파고들면 물과 함께 노폐물이 떨어져 나오게 되는 원리다. 이 과정을 유화라고 한다.

계면활성제가 인체에 유해하다는 생각이 많이 퍼져 있지만 물론 화학적 특성상 피부자극이나 눈 자극이 존재하기는 하지만 적당한 농도로 배합된 클렌징 제품을 씻어내는 용도로 사용하는 것은 문제가 없다고 한다. 뿐만 아니라 계면활성제 성분인 sls는 식품 첨가물로도 사용이 가능해 유화제나 휘핑 보조제로도 사용되고 있다. sls가 발암물질이라는 괴소문이 미국에서 돈 적이 있는데 1983년 미국 화장품원료검토위원회에서 안정성이 한차례 입증된바 있고 2018년 우리나라 식약처에서 발표한 화장품 위해평가 보고서에서도 sls의 안전기준 적정성을 검토한 결과, 인체 위해 가능성이 낮은 수준으로 보고 있다.

태양에서 나온 입자들이 지구 자기장의 영향으로 극지방으로 이동해 대기 입자와 충돌하면서 다양한 색의 빛을 낸다는 사실이 흥미로웠다 또한 산소가 초록색이나 빨간색 질소가 보라색 빛을 낸다느 것도 샤롭게 알게 되었다.

보고싶다

전기생리학: 생물학적 시스템에서 전기의 흐름을 연구하는 학문( 근전도 검사는 이 원리를 바탕으로 함)

운동 재활학: 근육,뼈,관절 등의 기능이 손상된 사람에게 맞춤형 운동을 통해 회복을 도와주는 학문

신경근 연결: 신경에서 전달된, 신호가 근육을 움직이게 하며, 이 신경근육의 연결 상태를 근전도 검사를 통해 알 수

있는 것

Esense Muscle pro edition: 표면 근전도 센서를 통해 근육의 전기적 활성도를 정확하게 측정하고, 시각화 할수. 있는 바이오피드백 장치

코일에 전류가 흐르면 자기장이 생기고, 이 자기장의 변화가 다른 코일에 전류를 유도하는 현상이다

핵심원리는 주변의 자기장이 변할때 유도전류가 발생하여 변화가 없으면 유도전류가 통하지 않는다

유도 결합(Inductive Coupling):

송신 코일과 수신 코일 사이에 자기장을 이용해 에너지를 전달하는 방식.

공진(Resonance):

두 코일이 같은 주파수로 진동할 때 에너지 전달 효율이 높아지는 현상.

에너지 손실(Loss):

코일 간 거리가 멀거나 정렬이 맞지 않으면 효율이 떨어지는 문제.

과학 지식(용어) 정리: 근육은 근섬유라는 세포들이 모여 이루어진 조직으로, 운동할 때 근섬유가 미세하게 손상된다.

이 손상된 부분을 단백질 합성으로 복구하면서 근육이 더 단단하고 크게 성장한다.

이 과정을 근비대라고 하며, 단백질 에너지 대사와 생화학적 반응을 통해 이루어진다.

또한 휴식과 영양 섭취가 충분해야 근육이 효율적으로 회복되고 성장할 수 있다.

새로 알게 된 내용: 운동 후 24~48시간 동안 근육이 회복되며, 이 시기에 충분한 영양(단백질)과 수면을 취해야 근육이 효율적으로 성장한다는 것을 알게 되었다.

심화 탐구하고 싶은 내용: 운동 강도와 휴식 시간이 근육 성장 속도에 어떤 영향을 미치는지 더 구체적으로 알아보고 싶다.

내용 출처: https://ko.wikipedia.org/wiki/근비대

• 자극과 반응: 생물이 외부 자극에 반응하는 현상.

• 식물의 생장호르몬: 옥신, 지베렐린 등은 빛, 중력 등 자극에 반응해 식물의 생장을 조절한다.

• 식물의 감각 반응: 진동, 소리, 터치 등에도 미세한 반응을 보이는 사례가 보고됨.

소리나 진동, 터치 같은 환경 자극에는 반응할 수 있다는 걸 알게 되었다.

다르게 반응하는지 실험해보고 싶다.

• 네이버 지식백과 「식물의 자극과 반응」

• 과학동아 ‘식물은 감정을 느낄까?’ 기사 (2023)

면역치료 : 면역세포가 암세포를 공격하도록 돕는 치료

표적치료 : 암세포의 특정 유전자나 단백질을 선택적으로 공격

호르몬 요법 : 호르몬의 작용을 조절해 암의 성장을 억제

항암화학용법 : 약물을 사용해 암세포를 죽이거나 성장 억제

완화치료 : 말기 환자의 통증과 불편을 줄여 삶의 질을 높이는 치료

•조류의 쇄골(wishbone), 속이 빈 뼈, 손목 관 절 구조 등 골격 구조가 수각류 공룡과 놀랍도록 유 사합니다. 이는 단순한 우연이 아닌, 공통 조상으로 부터 물려받은 진화적 흔적입니다.

•초기 깃털의 등장: 초기 수각류는 깃털을 가졌음 에도 날지 못했습니다. 이 깃털은 주로 보온이나 과시용으로 사용되었을 것입니다.

•몸집의 변화: 시간이 지나면서 특정 수각류는 점 . 차 몸집이 작아지고, 팔다리가 길어지기 시작했습 니다.

•대사율 증가:조류는 높은 대사율과 온혈성을 가지며,이는 일부 공룡에서 이미 나타난 특징임

한 분자 안에 친수성과 소수성을 동시에 가지고 있어 계면의 경계를 완화시키는 구조적 특징이 매우 흥미로웠다.

또한 세정제와 화장품의 화학 원리를 조금 더 쉽게 이해하게 되었고, 화학공학 분야에서의 다양한 응용 가능성에도 관심을 가지게 되었다.

주로 사용되는 미치제는 주로 리도케인, 리도카인,

아르디카인 등이 있다.

이러한 마취제들은 신경 전달 물질인 이세틸콜린

작용을 억제하여 신경 전달을 차단된다.

이세틸콜린은 신경과 근육 사이의 시냅스에서

전달되어 근육 수축을 유발하는 역할을 한다

- 신경 전달 치단 (마취제 효과)

마취제는 주로 신경 스용체에 결합하여 신경의

전기적 활동을 억제하고 신경 전달물질의 방출을

억제요으로써 작동합니다. 이는 회적으로

신경 세포의 활동을 억제하여 통평증 신호의 전달을 차단하다, 마치 신경과 근육 길의 통신을

끊어버리는 것과 같은 효과가 있다.

- 마취제의 정의

마취제는 의료 및 수슬 분야에서 사용되는 약물로,

환자의 불편과 통증을 제어하거나 의식을 억제하여 의료 절차를 원화하게 수행할 수 있도록 돕는

약물이다.

- 움직이지 못하는 이유

운동신경의 전기 신호를 차진에서 근육이 수축하지 못해서

근육의 수축/ 이완 패턴 이 근신경계에서 어떻게 효과적인 것

환원: 물질이 전자를 얻는 반응

광합성: 엽록체에서 빛에너지를 이용하여 물과 이산화탄소로부터 포도당을 생성하는 과정

전자 전달계: 엽록체 내 틸라코이드막에서 전자가 이동하며 에너지를 전달하는 과정

바이오 전지: 생물학적 물질(식물, 효소 등)을 이용하여

전류를 생산하는 전지

<전자의 이동과 에너지 전환>

산화ㆍ환원 반응에서 전자의 이동이 일어난다

(화학E-전기E)

바이오 전지는 이러한 원리를 이용하여 식물 내 생화학

-반응으로 생긴 전자를 전극으로 전달해 전류를 만든다.

<엽록체 내 틸라코이드막>

광합성의 명반응이 일어나는 장소로, 빛에너지가 화학 에너지(APT)로 변한된다.

이때 전자 전달계가 작동하여 전자가 막을 따라 이동한다

ATP(에이티피) 몸속의 에너지 운동을 할때 에너지를 공급하는 물질

첫산: 운동중 산소가 부족할때 생겨서 근육통의 원인이 됨.

근수측: 근육이 짧아지며 힘을 내는 과정.

호흡: 운동할 때 산소가 많이 필요하기 때문에 삼장박동과 호흡이 빨라짐.

에너지: 우리로이 움직이기 위해 필요한 힘의 원전이에요. 음식을 먹으면 이게 에너지로 바뀜

원리

1.입자-파동 이중성:양자세계에선 모든 물질이 입자이면서 파동임 전자나 빛같은 미시입자는 입자이면서 동시에 파동의 성질을 가짐->한점에있는 알갱이이면서 동시에 퍼져있는 물결이다 ex)전자가 두개의 틈을 동시에 통과해 간섭(물결)무늬를 만드는 이중 슬릿 실험

2.미시입자의 위치나 운동량은 정확히 동시에 알수없음->하이젠베르크의 불확정성의원리

요점:그래서 양자역학은 어디있을지 확률로만 예측(확률적 세계)

3.파동함수와 붕괴:입자의상태는 수학적으로 파동함수로 표현됨 하지만 관측(측정)하는 순간 여러 가는성중 하나로 붕괴해서 결과가확정 ex)전자는 여러곳에 퍼져있지만,관측하면 한점에나타남

4.중첩원리:입자는 여러상태를 동시에 가질수있고 관측하기전까진 두상태가 겹쳐있음 ex)슈뢰딩거의 고양이:상자 안 고양이는 1시간뒤 50%확률로 죽음 하지만 내부상황 확인불가 이때 1시간후 열었을때 고양이는 살아있는가?(살아있으면서 동시에 죽어있음)

5.얽힘:하나의 상태가 바뀌면 다른하나도 연관된변화를 겪음+멀리 떨어져있어도 즉시 반응함->하나만 알아도 다른 양자 상태 알수있음

친환경적으로 전기를 생산할 수 있다는 사실을 배웠다.

또한 빛의 세기가 강할수록 엽록체의 전자이동 속도가

빨라져 측정되는 전류의 세기도 커진다는 사실을 실험으로 확인할 수 있었다.

스트레칭이 젖산제거에 미치는 영향

연구문제: 운동 후 스트레칭을 하면 근육통이 더 빨리 사라질까

여러기기를 동시에 충전할수 있는 무선충전 기술의 원리

무선충전시 에너지 손실을 최소화하는 방법

중력:질량을 가진 물체 사이에 작용하는 끌어당기는 힘으로, 토성의 고리를 유지하는 주요 요인

목자 위성:고리의 경계를 유지하고 입자들이 흩어지지 않게 하는 작은 위성

얼음 입자:토성고리의 주 구성요소 주로 물, 얼음

암석조각:일부 고리에는 작은 암석도 포함됨

ㆍ엽록체에서 전자를 추출하지 않고, 살아있는 식물

상태에서 전류를 얻는 기술이 가능한지도 궁금하다.

-빛과 물질을 끊임없이바깥으로 분출하는 공간

일반 상대성 이론

-아인슈타인이 만든 중력 이론으로, 블랙홀과 화이트홀의 존재를 수학적으로 설명한 것

특이점

-밀도와 중력이 무한대가 되는 지점

대칭성

-물리학에서 어떤 변환 후에도 시스템의 성질이 변하지 않는 성질. 화이트홀은 블랙홀과 시간 대칭성을 이룬다고 생각됨

아인슈타인 - 로젠 다리(=웜홀)

-웜홀은 그저 우주의 두 장소만을 연결하는 것이 아니고, 웜홀의 두 끝은 우주의 다른 시간 또한 연결할 수 있다고 본다

작동방식:아교세포가 만든 통로를 따라 뇌척수액이 흘러들어간다. 이 뇌척수액이 뇌세포 사이의 간극을 지나며 대사산물과 노폐물을 씻어낸다. 혈액으로 배출되어 몸 밖으로 나가게 된다.

만약 글림프계가 제대로 작동하지 않는다면 노폐물이 쌓인다. 그렇게 되면 신경세포간 신호 전달을 방해하고 시냅스 기능이 저하되고 기억력, 인지 능력이 저하된다.

베타 아밀로이드, 단백질을 충분히 제거하지 못한다면 알츠하이머 치매 발병 위험이 높아진다.

https://m.terms.naver.com/entry.naver?docId=6691114&cid=51648&categoryId=63595

렘 수면과 비렘 수면이 번갈아나타는 주기.

약 90분마다 반복됨.

-렘 수면:

꿈을 꾸는 단계로,뇌 활동이 활발하며 기억을

정리하는 역할

-비렘 수면:깊은 수면 단계로,신체회복과 에너지

보충이 일어남

-신경전달물질:

뉴런간 신호를 전달하는 물질.

(예:세로토닌,도파민,아데노신 등)

-전두엽:

집중력과 판단력,계획등을 담당하는 뇌 부위

먹는 애들이 많은데 에너지 드링크 속 성분이

어떤 영향을 주는지 궁금해서

운동을 자주 하면서 근육이 왜 단단해지고 아픈지 했습니다.

그래서 운동할때 우리몸속 근육이 이렇게 변하는지 알아보고 싶었습니다

-생물의 유전자를 인곳적으로 변형하여 새로운

형질을 갖게 만든식품

DNA

-생물의 유전정보를 담고있는 물질로 생명체의 모든형질을 결정한다.

-유전자 조작은 이 DNA 일부를 바꿔 새로운 특성을 만든다

유전다 재조합 기술

-다른생물의 유전자를 잘라 넣거나 열결하여 새로운 유전자를 만드는 기술

-현대 생명 공학의 핵심 기술중 하나로,GMO제작의 기초가된다

형질

-생물이 가진 특징으로 유전자에 의해 결정된다

병충해 저항성

-해충이나 병균에 강하성질

-농약 샤용량을 줄이고 생산성을 높이는장점이 있다

제초제 내성

-제초제에 견디는 능력으로,잡초제거가 쉬움

-내성 잡초가 생길 위험 높음

이 손상된 부분을 단백질 합성으로 복구하 면서 근육이 더 단단하고 크게 성장한다.

이 과정을 근비대라고 하며, 단백질 에너지 대사와 생화학적 반응을 통해 이루어진다.

또한 휴식과 영양 섭취가 충분해야 근육이 효율적으로 회복되고 성장할 수 있다.

연구문제: 운동 후 스트레칭을 하면 근육통이 더 빨리 사라질까

해마는 작게는 2cm 크게는 40cm에 달하는 크기를 가짐

장어와 마찬가지로 지느러미가 발달하지 않아 긴 꼬리를 이용하여 산호초나 주변 물체를 잡고 생활함

보통 2천 마리 내외의 새끼들을 출산하는데 이들 중 성체로 생존할 확률은 약 1%에 가깝다고 한다

해마의 육아낭은 자손을 남기는 중요한 수단이므로 수컷은 육아낭에 바닷물을 잔뜩 들이마셔 배를 부풀려 암컷에게 구애를 하기도 한다

수컷이 알을 품는 기간은 14~28일 정도이며 새끼가 주머니를 떠나고 하루가 지나면 성체들은 다시 짝짓기를 한다

수컷이 알을 품음으로써 번식 확률을 높이고 암컷은 다음 번식까지 준비하는 시간을 더 가질 수 있다

집중력과 판단력이 떨어짐.

-수면 부족시 아데노신이 축적되어 피로감을

유발하며,해마의 활동을 감소시킴.

-수면 중에 뇌는 불필요한 신경 연결을 정리하고

새로운 정보를 장기 기억으로 저장한다.

-하지만 알레르기나 생태계 교란 같은 부작용위험도 있다.

-그래서 각 나라에서 GMO표시제와 안정성 검사를 실시 한다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Rings_of_Saturn

-유전자 기술이 미래 식량 문제 해결에 어떤 도움이 될지 궁금 하다

더 중요할까?

-수면 부족이 10대 청소년과 성인에 미치는

영향이 어뗗게 다를까?

-가운데가 반원, 포물선, 뾰족형 등 곡선으로 된 구조

-위에서 하중이 생기면 , 그 힘이 곡선을 따라 양쪽 기둥으로 흘러감.하중이 곡선을 따라 여픙로 퍼지기 때문에,

아치의 양쪽 끝 기둥은 바깥쪽으로 밀려나는 힘인 '추력'을 받음.그래서 양쪽 끝을 튼튼하게 고정하거나 버팀벽을 설치해 추력을 잡아주어야 함.

-아치는 아치구조가 서로 밀어주는 구조라서 압축력에는 강하지만 인장력에는 약함.

-정리하면 하중 전달 방향은 아치 위-->곡선-->양쪽 기둥임

카페인: 대표적인 중추신경계 자극 물질로

뇌에서 피로 신호를 전달하는 아데노신 수용체와

결합하지 못하게 막아 졸음을 덜 느끼게하고

각성 상태를 유지하게 하여 일시적으로 집중력이

올라간다.

타우린: 아미노산에 일종으로 세포 안팎의 삼투압을

유지해주고,신경을 안정시키는 작용을 한다,

피로 회복제 성분으로 알려져 있지만 실제로

에너지를 직정 공급하는 물질보다는 세포기능을

원활하게 해준다

당분:포도당이나 설탕 같은 단순당이 채내에서

빠르게 분해되어,이로 인해 혈액 속 포도당

농도가 올라가서 곧바로 어네지 원으로 사용되어

순간적인 힘과 활력을 준다

고1 카페인 권장량:약 175mg/205mg

음류로 알고있었는데 중추신경계를 자극하고

수용체와 결합같은 복잡한 원리인걸 알게되었다

불면중,심장박동이상,불안증세 등

생리적으로 나타나는 이상들을 조사하고 싶었다.

블랙홀과 화이트홀이 웜홀을 통해 연결될 수 있다는 물리학 이론이 존재한다는 점에 대해 새롭게 알게 되었다

https://www.k-health.com/news/articleView.html?idxno=72665