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.

https://www.e-science.co.kr/news/articleView.html?idxno=85828

볼 밀링 공정(ball milling): 암모니아에서 순수한 수소만을 분리해내는 공정. 수 mm의 크기의 밀폐용기에서 실리콘 분말과 암모니아 기체를 넣어 흔들면 충돌과 마찰이 일어나 실리콘이 활성화되고, 암모니아가 분해되어 수소가 방출된다.

암모니아: 무게 대비 수소 함량이 17.6%이며 저장과 운송하기에 유리해 수소 저장 매체로 주목받고 있다.

원래의 암모니아 분해 공정은 40~600도의 고온분해와 복잡한 정제 과정이 필요했지만, 볼 밀링 공정은 50도에서 반응하며 에너지 소모가 적다.

폐태양광 패널의 실리콘을 사용해도 결과는 같다

이것이 단순히 “달아서 맛있기 때문일까?” 아니면 다른 과학적 이유가 있기 때문일까 라는 궁금증에서 시작하여 이 주제를 선정했다.

편도체 =(이성적 조절 중추) : 대뇌변연계에 위치한 아몬드 모양의 뇌부위로, 감정 조절과 공포·불안 학습 및 기억에 핵심적인 역할을 하는 구조

감정조절 (Emotion Regulation) : 감정을 통제하는 능력이며 전전두엽이 편도체의 반응을 억제하는 과정

감정중추 : 우리 몸의 중추신경계를 관장하는 기관

뇌는 우리 몸의 움직임과 행동을 관장하고 신체의 항상성을 유지시키며 인지, 감정, 기억, 학습기능을 담당함.

도파민: 즐거움, 보상감을 느끼게 하는 물질

카페인: 각성, 집중력 향상

온실 효과:대기중 수증기,이산화탄소,오존 따위가 우주공간으로 향하는 적외선 복사를 대부분 흡수하여 지표의 온도를 높게 유지시키는 작용

2.신경 반응: 뇌 속 신경이 어떤 자극을 받았을 때 일어나는 전기적 반응

3.공감: 다른 사람의 감정이나 행동을 이해하고 같이 느끼는 능력

선행연구에서 운동 부족과 신체활동의 감소를 척추변형의 원인

정자세:꼿꼿하고 바른자세

색자극: 눈에 색의 지각을 생기게 하는 빛의 방사에 의한 자극. 눈에 들어오는 방사가 가진 분광 특성에 따라서 색을 감지함

감정 뇌(편도체, 시상하부)

편도체: 감정을 조절하고 불안, 공포에 대한 학습 및 감정 기억에 관여하는 역할

시상하부: 셋째 뇌실의 바깥 벽과 바닥을 이루는 사이뇌의 아랫부분. 시각 교차, 유두체, 회색 융기, 깔때기 및 신경 뇌하수체 따위로 구성되어 자율 신경 내분비 기능, 체온, 수면, 생식, 물질대사 따위의 중추 역할

뉴턴의 제 3법칙:작용이 있으면 반드시 반작용이 있는데 그 크기는 같고 방향은 서로 반대

운동량:물체의 질량X속도

지면반력:사람이 지면에 힘을 가하면,지면이 그 힘과 크기가 같고 방향이 반대인 힘을 돌려주는 현상

지지면:물체를 지탱하는 부분으로,무게중심이 지지면 안에 있을때 안정함

2.소리와 도플러 효과
소리는 공기라는 매질을 통해 전달되는 파동으로, 소리의 세 가지 요소는 다음과 같다.
① 크기: 진폭이 클수록 소리가 크다.
② 음색: 진동 형태(파형)에 따라 달라진다.
③ 높이(음의 높낮이): 진동수에 따라 결정된다.
도플러 효과는 바로 이 높이와 관련이 있다. 소리를 내는 물체가 관측자에게 다가오면 파장이 짧아지고 진동수가 높아져 음이 높게 들리고, 멀어지면 파장이 길어져 음이 낮게 들린다.

3.도플러 효과의 발견과 실험적 증명
이 현상은 오스트리아의 물리학자 크리스티안 요한 도플러가 1842년에 처음 제시했다.
그는 ‘이중성 및 몇 개 항성의 착색에 관하여’라는 논문에서, 소리뿐 아니라 별빛의 색깔도 관측자의 운동에 따라 변할 수 있다는 가설을 제시했다. 3년 후, 네덜란드의 기상학자 바위스 발롯이 기차의 운동을 이용한 실험을 통해 이를 증명했다. 트럼펫 연주자를 태운 기차가 지나갈 때, 기차가 다가올 때는 음이 높게, 멀어질 때는 음이 낮게 들린다는 사실을 확인했다.

• 오프타겟 : 유전자 가위가 원하지 않았던 유사한 DNA 염기서열을 잘못 인식하고 자르는것

• 온 타겟 : 원래 목표했던 DNA의 정확한 염기서열 위치

• 가이드 RNA : Cas9 효소를 DNA의 특정 목표지점으로 안내하는 RNA 분자

•염기서열 : DNA를 구성하는 A, T, G, C 염기의 배열 순서

과거에 살았던 생물의 몸체나 그 생물이 남긴 흔적이 오랜 세월 동안 땅속에 묻혀 굳어진 것.

2. 퇴적암

흙, 모래, 조개껍데기, 생물의 유해 등이 물속에 쌓여 압력을 받아 굳어진 암석. 대부분의 화석은 퇴적암 속에서 발견된다.

3. 퇴적 작용

물이나 바람에 의해 운반된 흙과 모래가 바닥에 쌓이는 과정. 화석 형성의 첫 단계이다.

4. 광물화 작용

생물의 유해 속 유기물이 시간이 지나면서 광물질로 바뀌어 돌처럼 굳는 과정.

5. 지질 시대

지구의 오랜 역사를 생물과 환경 변화에 따라 나눈 구분. 화석은 지질 시대를 구분하는 중요한 단서가 된다.

6. 표준 화석

특정 시대에만 존재했다가 멸종한 생물의 화석으로, 지층이 형성된 시기를 판단하는 기준이 된다.

7. 시상 화석

그 생물이 살던 당시의 환경(기후, 바다나 육지 여부 등)을 알려주는 화석.

8. 압력과 온도

퇴적물이 쌓이면서 가해지는 압력과 지하의 온도가 생물의 유해를 단단하게 굳히는 데 중요한 역할을 한다.

생물적 요인:영양 단계에 따라 생산자,소비자,분해자로 구분하여, 구성단계에 따라 개체,개체군,군집으로 나눈다.

비생물적 요인:공기,빛,온도,물,토양과 같이 생물을 둘러싸고 있는 환경 요인이다.

개체군은 한 지역 내 여러 개체군의 집합

[환경과 생물의 상호 관계]

빛의 세기:소나무는 빛이 강한 지역에서 자란다. 소나무 아래는 지표에 도달하는 빛이 약하다.

온도:사막여우는 북극여우보다 귀와 같은 일단이 길다.

물:수생식물은 줄기에 통기성을 가진다.

공기:고산지대 사람들은 적혈구의 수가 많다

토양:토양의 산성이 달라지면 수국 꽃의 색이 달라지고, 지렁이가 토양의 통기성을 높인다.

[생태계 평형]

생태계 평형은 생태계를 이루는 생물의 종류와 수가 급격하게 변하지 않고, 안정된 상태를 유지하는 것이다.

종 다양성과 생태계 평형:높은 종 다양성 -> 복잡한 먹이 그물 -> 생태계 평형 유지에 유리하다.

생태 피라미드:영양 단게에 따라 생산자에서 소비자의 각 단계의 개체 수,에너지,생물량 등을 쌓아 올린 것이다.

개체수 피라미드,에너지 피라미드,생물량 피라미드 등이 있다.

돌연변이: DNA 염기서열이 자연적으로 변하는 현상

돌연변이율: 일정 시간 동안 발생하는 평균 돌연변이 수

분자시계: 돌연변이 축적 속도를 ‘시계’처럼 이용하여 진화 시점을 추정하는 방법

화석: 과거 생물의 흔적이 지층에 보존된 것

지질시대: 지구의 역사를 구분한 시간 단위 (선캄브리아~신생대 등)

화석 기록만으로는 알 수 없던 분기 시점과 진화 속도를 DNA 분석으로 보완할 수 있다.

인간과 침팬지는 DNA의 약 1~2%만 달라, 약 500만~700만 년 전에 공통 조상에서 갈라졌다는 사실을 알게 되었다.

뇌: 중추 신경 계통 가운데 머리뼈안에 있는 부분. 대뇌, 사이뇌, 소뇌, 중간뇌, 다리뇌, 숨뇌로 나뉜다. 근육의 운동을 조절하고 감각을 인식하며, 말하고 기억하며생각하고 감정을 일으키는 중추가 있다.

기억 처리 과정: 외부 자극이 감각기억에 저장된 뒤, 주의·지각·부호화·저장·인출의 단계를 거쳐 정보가 장기기억에 저장되는 인지적 과정입니다.

해마: 대뇌변연계의 양 쪽 측두엽에 존재하며 기억을 담당한다. 보통 1cm정도의 지름과 5cm정도의 길이를 가지고 있으며 개 정도의 뉴런으로 구성되어 있지만 한 개의 뉴런이 대략 2만 ~ 3만 개의 뉴런과 네트워크를 형성하고 있다.

해마는 서술기억(장기기억)을 처리하는 장소로 단기기억이나 감정에 관한 기억은 담당하지 않는다. 그러나 해마는 맥락의존적 기억(context-dependent memory)에 뛰어나 사람은 자신과 직접적으로 관련 깊은 것은 잘 기억하게 되는 것이다.

해마는 측두엽의 양 쪽에 2개가 존재하는데 좌측 해마는 최근의 일을 기억하고 우측 해마는 태어난 이후의 모든 일을 기억하는 것으로 알려져 있다. 시상하부의 기능을 조절하는 역할도 있다.

해결방안도 자세히 알고싶어졌다.

세로토닌-기분 안정과 행복감에 관여하는 뇌 신경전달물질

페닐에틸아민-사랑에 빠질 때 나오는 뇌 화학물질과 비슷한 성분

폴라보노이드-뇌의 혈루를 개선하고 기분을 안정시키는 신경전달물질의 활동을 도움

고양이 정위반사

고양이가 높은 곳에서 떨어질 때 몸을 자동으로 회전시켜 발바닥이 바닥을 향하도록 만드는 선천적 반사 작용

고양이는 몇 미터에서 떨어지면 생존할 가능성이 가장 높을까

고양이는 약 7미터(약 23피트) 높이에서 떨어질 때 생존 가능성이 가장 크며, 이 이상의 높이에서는 부상의 위험이 높아진다

낙하산 효과

몸을 넓게 펼쳐 공기 저항을 받는 ‘낙하산 효과’도 착지 시 충격을 줄이는 데 기여한다

https://www.biosafety.or.kr/LIB_DATA/baek/2019/제7장.pdf

https://www.ksbmb.or.kr/html/?pmode=webzine&smode=viewDetail&id=202001&menu=623&seq=7812

화석의 연대 측정(방사성 동위원소 이용)과 DNA 데이터의 결합 방식도 구체적으로 탐구하고 싶다.

광전효과:금속에 빛을 비추면 전자가 금속 밖으로 튀어나오는 현상

전전두엽과 편도체 -> 감정을 다루는 뇌의 주요 회로

수면이 부족하면 이들 사이의 연결이 약해지고 감정에 대한 해석은 부족한데 반응은 강해지는 불균형이 발생함. 그 결과 감정적인 폭발이나, 조절 실패를 겪기 쉬운 상태가 됨

또한 편도체의 활동이 과도하게 활성화되면서 평소보다 분노, 슬픔, 불안 같은 감정 자극에 과민하게 반응하게됨

결국 수면부족은 삶의 질이 점점 떨어지는 원인이 될수있으며 이는 단순한 습관 문제가 아니라, 정서적 건강과 직결된 중요한 요소임을 알수있다.

신피질: 대뇌피질 중 가장 최근에 진화된 부분이고 장기기억을 담당한다.

장기기억: 수면 중 해마에서 신피질로 이동하여 장기적으로 기억이 저장되는 과정

기억 공고화: 해마가 새로운 내용을 정리하고 수면 중 신피질로 전달되어 장기기억으로 저장되는 과정

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?blogId=ginseng5&logNo=220044991229&proxyReferer=https:%2F%2Fwww.google.com%2F&trackingCode=external

특히 공부할 때나 긴장할 때 무의식적으로 다리를 떠는 경우가 많죠.

이 행동이 단순한 습관인지, 스트레스 때문인지 궁금해져서

“다리를 떠는 이유”를 주제로 정했습니다.

렘수면: 뇌는 매우 활동적이지만 몸은 마비된 상태로 뇌가 횔발하게 활동하여 생생한 꿈을 꾸게 되고

가위눌림은 램수면 단계에서 발생한다

주요원인은 스트레스와 피로, 불규칙한 수면패턴이 원인이고

무서움을 느끼는 이유 : 현실의 의식과 꿈의 잔상이 남아서 환청과 환각이 발생하고 움직일수 없다는 무력감으로 공포감 증폭

가위눌림의 반대

몽유병: 몽유병은 반대로 몸만 깬 상태이다 잠자는 동안 평소에 자주하던 행동을 하는 증상이다

꿈을 꾸지 않고있어서 잠에서 깨고 기억하지 못한다는 특징이있다

원인 :피로와 스트레스 등이 원인이 될수있지만 주요한 원인은 유전적 원인이 가장 크다

위험정도 : 보통 유아기에 발생하지만 성인기까지 이어진다면 운전을 하거나 다른집에가 문을 두들기는 등 사회,법적 문제까지 이어질수있기때문에 얼른 치료를 하는것이 좋다

조심할점 : 억지로 깨우면 자칫 혼돈상태로 돌변해 과격해지거나 공포스럽게 느낄수있어서 억지로 소리를 지르거나 그러지말고 침대로 살살 유인해줘야 한다

- 리포솜은 세포막과 유사한 구조로 되어있어 신체 친화성이 높다. 세포막과 리포솜 모두 인지질 2중층으로 구성되어 있어 외부와의 물질교환이 어렵다.

- 차이점으로는 세포막은 세포 내부를 보호하고 물질 전달을 하는 역할인 반면, 리포솜은 물질을 인체에 운반시키는 역할을 한다는 것이다.

- 친수성을 띄는 머리와 소수성을 띄는 꼬리로 이루어져 있는데 꼬리끼리 붙어 2중층을 형성하여 내부에는 친수성 물질을, 지질층 사이에는 소수성 물질을 운반할 수 있다.

- 리포솜은 물질 전달 과정은 다음과 같다: 리포솜이 세포막에 흡착 및 융합하고, 그 후 리포솜 내부의 물질이 세포막 안으로 들어오게 된다.

- 리포솜은 특히 화장품 분야와 의료분야에서 이용되고 있다. 예를 들어 리포솜에 금속이온을 투과시켜 나노입자를 발생시키는 방법으로 암을 치료하는 것이 있다.

이는 감정이나 심리만 다루는 것이 아닌 감정적 기억과 자신이 겪는 상황의 맥락을 저장하고 회상하는 기능이 있으므로 수면 부족 말고도 다른 상황에서 해마는 어떤 변화가있고 이는 어떤 영향을 미치는지도 조사해보고싶다.

탐구 해 보고싶다

우리 몸의 생명 유지 기능을 자동으로 조절하는 신경계로, 심장박동·호흡·소화·근육 긴장 등을 담당한다.

다리를 떠는 행동은 자율신경계 중 교감신경이 활성화될 때 자주 나타난다.

교감신경.

긴장하거나 스트레스를 받을 때 작동하는 신경계로,

몸을 ‘긴장 모드’로 바꾸어 심박수를 높이고 근육에 에너지를 공급한다.

이 과정에서 에너지가 과하게 분출되면 무의식적 다리 떨기가 나타날 수 있다.

기초대사량.

생명 유지를 위해 소비되는 최소한의 에너지 양.

가볍게 다리를 떠는 행동은 근육 활동을 유발해

기초대사량을 약간 높이고 집중력 향상 효과를 낼 수 있다.

운동기억.

반복된 움직임이 뇌의 운동영역에 저장되어

의식하지 않아도 자동으로 움직이게 되는 현상.

습관적인 다리 떨기는 운동기억에 의해 유지된다.

몽유병 치료를 위해 어떤 약을 먹는지 알고싶다

몽유병 환자가 억지로 깨울때 그렇게 돌변하는 정확한 이유를 알고싶다

대표적인 수면 관련 과학 용어

수면(sleep): 생체 리듬에 따라 반복되는 의식적 휴식의 상태입니다.렘수면(REM sleep): 빠른 뇌파(렘)가 나타나는 수면 단계로, 꿈을 주로 경험합니다.

느린파동수면(NREM sleep): 뇌파가 느린 파동을 보이는 수면 단계로, 신체 회복과 성장에 관여합니다.

세로토닌: 수면의 질과 밀접하게 연관된 신경전달물질로, 기분과 수면 조절에 중요한 역할을 합니다.

도파민: 학습, 각성, 주의력과 관련된 신경전달물질로, 수면과 각성 주기에 영향을 미칩니다.

하루 동안 배운 내용과 기억을 정리한다.

또한 몸의 피로를 회복하고 면역력을 높인다.

이 때문에 잠은 단순한 휴식이 아니라 꼭 필요한 시간임을 알게 되었다.

특히 REM 수면과 깊은 수면이 기억력과 학습 능력에 어떤 차이를 주는지 탐구하고 싶다.

또한 수면 부족이 면역력과 정신 건강에 미치는 영향을 알아보고 싶다

스푸트니크 1호 - 인류 역사상 최초로 사람(유리 가가린)을 태우고 우주를 탐험한 소련의 인공위성, 이는 미국 뿐만아니라 전세계가 충격에 휩싸였다.

아폴로 11호 - 소련의 스푸트니크 1호 발사 이후 미국의 대통령 존 F. 케네디가 아폴로 계획을 발표한뒤 최초로 달까지 왕복한 유인 탐사선,

엄청난 상징성을 가진 사건이였다.

NASA: 항공우주국, 스푸트니크 1호 발사 이후 미국의 충격이후 재탄생한 미국의 우주관련 부서,

아폴로 계획을 성공시킨 곳도 여기이다.

우주 정거장

우주에 정박하여 특정 임무를 수행하고 우주선이 정박할수 있게 하는 인공위성,

냉전 이후 미국과 러시아, 유럽등 여려 나라가 함께 국제우주정거장을 1998년에 만들었던적이 있는곳

여러모로 화합의 상징