https://www.youtube.com/watch?v=NPGfIaZqP2A

https://www.youtube.com/watch?v=mZCg3yz4B_g

   

   

1. 3분 이내 발표(발표시 도구 활용 가산점)

2. 교과서 빅아이디어 단어 고르기

3. 진로연계 가산점

[관심분야] 사람들을 즐겁게 해주는 것

[과학적 주요개념] 웃음은 엔도르핀이나 엔파켈린 같은 행복 호르몬을 분비시키고, 우울증이나 고통을 감소시킨다. 또 짜증과 긴장을 완화시켜 몸을 편안하게 만든다.

[알게 된 점] 웃음은 과학이다, 개그는 과학이다.

[전문가 의견]

[나의 의견] 웃으며 살자. 재밌게 살자. 박수치며 살자.

[나의 행동] 유튜브에 영상 열심히 올리며 시청자들을 웃겨보자.

[참고] 출처 : 독서신문(http://www.readersnews.com)

: 제목: 줄기세포 배양 인간배아 ‘14일 이상 금지’ 논란 ‘가속도’

[ 관심 분야 ]

: 줄기세포, 암 세포, 장기 이식, 재생의학, 분자생물학, 생명과학 분야

[ 과학적 주요 개념 ]

[ 알게 된 점 ]

:  지금까지 자연적으로 형성된 배아와 동일하게 난자와 정자를 합성하는 방식으로 만드는 인간 배아와 달리 유전자의 발현 속도를 조절하는 단백질을 극도로 활성화시켜 조작된 줄기세포  야생형 배아줄기세포와 유전자 조작을 유도한 배아줄기세포 2개를 결합하여 인간배아를 생성할 수 있다.

(*야생형 : 자연에 존재하는 생물종에서 발견되는 전형적인 형태의 표현형 ←→ 돌연변이)

[ 전문가 의견 ]

:  스페인 폼페우파르바대 교수 알폰소 마르티네즈아리아스 “실제 14일 된 인간 배아와 유사하다고 볼 수 있는 부분이 아무것도 없다.” , “인간배아의 세포를 생산하는 데 필요한 일부 유전자를 과잉 발현하는 구조로 이전까지 제시된 인공배아 모델을 넘어서지 않는다.”

비영리 생명윤리단체 헤이스팅스 센터의 조세핀 존스턴 박사 “불임이나 초기 유산에 대한 우려가 연구의 동기라고 보지 않는다. 아직 연구가 이루어지지 않은 분야라는 점이 진짜 동기” , “배아는 일종의 블랙박스이고, 과학자들은 바로 그 미지의 영역을 탐구하고 싶어하는 것이다.”

[ 나의 의견 ]

[ 나의 행동 ]

 재생의학 분야을 탐구하고 싶은 동기에 대해 되돌아보았고 활동을 계기로 많은 사람들이 줄기세포 치료를 받을 수 있도록 직접적인 방법으로 줄기세포를 얻는 것 보다 줄기세포가 여러가지 분화하는데서 그치지 않고 분화된 곳에서 또 줄기세포를 얻을 수 있는 방법을 탐구하고 싶다.  

 

[ 참고 ] 

도서: 생명윤리 = Bioethics / 김재희

동아사이언스

네이처- 이식 후 인간 배아의 만능 줄기 세포 유래 모델

 (베일리 A. T. 웨더비, 카를로스 W. 간트너, 리사 K. 이와모토-스톨, 리자 M. 다자, 하마자키 노부히코, 제이 쉴듀어 & 막달레나 제르니카-괴츠)

 MIT 테크놀로지 리뷰 - 인간 배아 세포 14일 이상 키워도 될까

(美연구진, 폴리에틸렌을 비누 전구체로 전환하는 화학반응 개발)

[관심분야] 화학 분야 (신소재)
[과학적 주요개념]
업사이클링 - ‘새활용’이라는 뜻으로, 생활 속에서 버려지거나 쓸모없어진 것을 수선해 재사용하는 리사이클링(Recycling)의 상위 개념임. 기존에 버려지던 제품을 단순히 재활용하는 차원에서 더 나아가 새로운 가치를 더해(upgrade) 전혀 다른 제품으로 다시 생산하는 것(recycling)을 말함.
폴리에틸렌 - 가열, 가소성의 고분자 유기화합물로, 세계적으로 가장 많이 사용되는 플라스틱 중 하나임.
전구체 - 어떤 물질에 선행하는 물질. 일련의 생화학 반응에서 A에서 B로, B에서 C로 변화할 때, C라는 물질에서 본 A나 B라는 물질을 뜻함.
[알게 된 점]
폴리에틸렌과 지방산의 화학 구조를 각각 살펴보며 두 재료 모두 긴 탄소 사슬을 가지고 있다는 유사점과 지방산은 사슬 끝에 추가적인 원자 그룹이 있다는 차이점을 알게 됨. 벽난로에서 나무가 연소할 때 생성되는 연기조차 작은 입자로 이루어져 있으며, 이 점을 이용한 방식이 온도 구배 열분해라는 것을 알게 됨.
[전문가 의견]
폴리에틸렌을 가열할 상하부의 온도가 다르게 구성된 특별한 벽난로를 만듦. 온도가 높은 하단에서는 화학반응이활성화돼 분해 반응이 진행되고, 상단에서는 온도가 낮아 더 이상 분해가 진행되지 않음. 반응 후에는 벽난로의 연기를 청소하는 것처럼 새로운 생성물을 모았고, 이 벽난로에 폴리에틸렌을 연소시킨 결과 짧은 사슬의 폴리에틸렌, 즉 ‘왁스’를 만듦. 마지막으로 왁스를 염 처리를 거쳐 지방산으로 전환함.
[나의 의견]
폐플라스틱을 이용하여 비누를 만들 수 있다는 점이 놀라웠음. 하지만 아직 재활용 공장이 모든 유형의 플라스틱을 처리할 수 있는 장비를 갖추고 있지는 않다는 점과 일부 플라스틱은 재활용이 까다롭고, 처리하는 효과적이고 실용적인 기술이 아직 개발되지도 않았다는 점을 고려하면 앞으로도 지속적인 관심과 개발이 필요할 것 같음.
[나의 행동]
앞으로 더 많은 개발이 필요한 만큼 나도 나중에 이런 개발에 참여를 하고 싶다는 생각을 함.  연소 반응을 시킬 땐 정제된 실험실에서 알코올램프를 이용할 것 같다는 생각을 했었는데 벽난로에서 나무가 연소할 때 생성되는 연기가 작은 입자로 이루어져 있다는 점을 이용하여 폴리에틸렌을 가열할 벽난로를 만들었다는 점에서 연구진들의 끈기를 본받고 싶다는 생각이 들었고 연구진들의 발상의 전환을 통해 과학적 사고를 넓힘.
[참고] https://www.sciencetimes.co.kr/news/%eb%b0%b0%eb%8b%ac%ec%9d%98-%eb%af%bc%ec%a1%b1-%eb%b9%84%eb%88%84%ec%9d%98-%eb%af%bc%ec%a1%b1-%eb%90%a0-%ec%88%98-%ec%9e%88%eb%8b%a4/?cat=128

   

[관심분야] 교육(중등교사)

   

[과학적 주요개념] 

   

1) 마이크로시스티스(Mycrocystis) 

강, 호수, 연못과 같은 담수에 서식하는 남세균(cyanobacteria) 중 하나로, 부영양화에 의한 남세균의 대발생을 일으키는 가장 대표적인 광합성 세균이다. 간질환을 유발하는 독소 물질로 알려진 마이크로시스틴(Microcystin)을 생성하고, 수백~천여 개의 세포가 모여 군체를 형성하여 수표면에 부유하면서 성장한다.

   

2) 하이포아염소산(hypochlorous acid) 

분자식 ClHO

수용액으로서만 존재하는 약한 산. 최고 농도 약 25%. 25℃, 1기압의 포화 염소수 중의 전 염소 농도는 약 0.06몰이고, 절반은 HCl＋HClO로 존재하며, 나머지는 유리된 염소로 존재한다.

   

3)총트리할로메탄(THM)

메탄 유도체 중 분자량이 작은 염화 탄화 수소류로 수소원자 3개가 염소, 브롬, 요오드로 환치되어져 10종의 화합물이 있다. 트리할로메탄은 특히 정수과정에서 문제가 되는데 수돗물에서 발견되는 클로로포름, 브로모디클로로메탄, 디브모로클로로메탄, 브로모포름의 네 가지 화합물이며, 이들을 총칭하여 총트리할로메탄이라고 한다.

   

   

[알게 된 점] 

   

1) 녹조는 부영화된 물질을 흡수해 증식하는 생물로 오염된 물을 정화하면서 생긴 물질이기 때문에 녹조가 발생한 지역에 물고기가 죽어있다면 녹조 때문이 아니라 녹조가 생기기 전 이미 오염물질로 인해 죽어있던 물고기일 확률이 높음 

   

2) 남조류의 독소는 활성탄과 염소 소독 과정에서 대부분 제거되는데 염소는 여러 과정을 통해 불순물을 제거하는 수돗물 정수 과정에서 단순한 여과로 걸러지지 않은 세균이나 바이러스와 같은 병원 미생물을 제거해주는 역할을 함. 하이포아염소산은 물속에 있는 유기 화합물을 산화시켜 수돗물을 공급하는 과정에서 병균에 의해 오염되지 않도록 해줌

   

[전문가 의견] 

1) 국립환경과학원 상하수도연구과 관계자 "기준치 이상이거나 이하라고 해서 100% 안전하다 아니다 단정할 수는 없으나 WHO 기준이 '국제 컨센서스'이기 때문에 이를 따르는 것"이라며 "독일이나 노르웨이는 지하수를 주로 이용하기 때문에 기준치가 낮은 것이며 필요할 경우 0.1㎎/ℓ까지 기준치를 높이는 경우도 있다. 미국 연구사례처럼 다소 극단적인 결과가 나오는 경우도 있는데 중요한 것은 전 세계 전문가들로부터 채택되고 공인이 되느냐 여부"라며 "총트리할로메탄 농도가 높아지는 게 바람직하지는 않고 유해물질인 만큼 '0'에 가까워지는 게 좋으나 다양한 변수가 고려돼 기준이 정해지는 만큼 기준치 이하로 관리된다면 큰 문제는 없을 것으로 본다"고 덧붙였다.

   

2) 부산가톨릭대학교 환경공학과 김좌관 교수 "WHO 문건을 보면 0.1㎎/ℓ라는 기준은 어디까지나 '권고치'로 '가능한 한 낮을수록 좋다'고 함께 명시됐다"며 "독일이나 네덜란드 같은 유럽 선진국들은 이에 이미 염소 소독 대신 자외선 살균 방식으로 정수 과정을 바꾸는 추세"라고 지적했다. 이어 "우리나라는 수도관 노후화로 누수율이 높아 다른 유해물질이 배수관을 타고 가다 들어올 가능성이 커 자외선 살균 방식을 채택하지 못하고 있다"며 "염소는 물속에 계속 녹아있는 특성이 있어 유해물질 유입을 대비해 염소 소독을 계속하고 있는데 이를 먼저 해결해야 총트리할로메탄 수치도 낮출 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

   

[나의 의견] 염소소독을 하는 과정에서 발생하는 발암성물질이 기준치 이하로 관리된다 하더라도 그 양이 꾸준히 증가하는 상황에서 사람의 몸에 좋지않은 영향을 미칠 확률이 높기 때문에 다른 소독 방법을 찾을 필요가 있는 것 같다. 조사하던 중 최근 녹조를 제거하기 위해 인공지능 녹조 청소 로봇을 사용했다는 것을 발견하게 되었다. 이 로봇은 수질을 측정해 자료를 모으고 하루 최대 230톤의 물을 흡수해 녹조를 제거할 수 있는데 태양광으로 움직여 친환경적이고 인공지능 기술을 적용한 원격 제어 방식으로 신속한 대응이 가능하다고 한다. 이러한 방법이 현재 사용 중인 염소 소독 방법보다 더 친환경적이고 안전하다는 생각이 들었다.

   

   

[나의 행동] 

[참고]도서(책표지사진 '도서명(저자)'), 참고문헌, 참고싸이트)

   

   

빈혈과 함께 에어컨 바람에 손끝 저릿저릿… 한랭응집소병 의심을

[관심분야]

희귀질환, 생명과학, 질병

[과학적 주요 개념]

한랭응집소병: 추위에 노출되면 적혈구가 보체의 영향을 받아 깨지면서 다양한 합병증을 유발하는 희귀질환

적혈구: 가장 일반적인 유형의 혈액 세포로 척추동물의 순환계에서 혈류를 통해 체세포에 산소(O2)를 전달하는 역할을한다. 

[알게 된 점]

보체의 활성화로 모든 사람에게 있는 '응집소'가 많이 발현되면 응집소가 적혈구 표면에 달라붙어 적혈구를 파괴하는 용혈 현상이 나타난다. 때문에 빈혈 증세가 있는데다, 청색증(피부가 푸르스름한 색으로 변하는 증상)이나 레이노현상(손끝이 푸르스름한 색이 되면서 통증을 느끼다가 따뜻하게 해주면 회복되는 현상)으로 평소 상당히 고통을 받는다면 이 병을 의심해볼 수 있다. 

[전문가 의견]

보체시스템을 쓸 수 없는 환자들은 빈혈이 굉장히 심하게 발생하면 피를 따뜻하게 해주는 기계를 통해 수혈을 하고, 잠시증상을 완화시켜주는 스테로이드를 짧은 기간 쓰는 것이 치료이다. 장 교수는 "효과는 없지만 잠시 용혈을 막아줄 수 있다"며 "또 자주 반복되면 리툭시맙과 같은 항암제를 사용하는데, 이것은 합병증이 심하기 때문에 함부로 사용해서는 안되는 치료"라고 말함. 

신약 수팀리맙의 효과에서 장준호 교수는 "빈혈이 상당히 개선되고, 합병증을 확실하게 줄여줄 수 있다"며 "약제가 나온지 얼마 안 됐기 때문에 장기간 생존 개선에 대한 보고는 아직 없지만, 다른 보체질환들을 비교해보고 그 질환들 약제의효과를 비교해서 미루어 보건데 이 질환에서도 상당한 효과, 생존율 개선을 얻을 수 있다고 본다"고 말함. 

[나의 의견]

한랭응집소병은 온도에 따라 증상 발현에 차이가 있어 따뜻할 때는 괜찮고, 추울 때는 악화가 잘 되어서 겨울에 환자들이더 악화되는 경향은 보이지만 최근에는 여름에도 에어컨을 튼다든지 냉장고 문을 연다든지 그런 경우에도 환자들이 악화될 수 있겠다는 생각이 들기도 한다. 

[나의 행동]

빈혈이 심하지 않더라도 한랭응집소병의 합병증인 혈전이 생긴다든지 손끝에 청색증이 생긴다든지, 그러한 것들로 고통받는 환자들에 대해 깊게 생각을 해 보았고 이 활동을 계기로 다양한 희귀질환에 대해 더 자세히 탐구해 보고 싶고 그에대한 해결 방안을 모색해나가는 연구를 해 보고 싶다고 생각했다. 

출처 : 코리아헬스로그(https://www.koreahealthlog.com)