신경전달물질:신경세포에서 다른 세포로 신호를 전달하는 화학 물질

도파민은 신경전달물질과 호르몬으로 쓰이지만 역할이 다르다. 감정과 보상에 관해서는 신경전달물질과 연관이 있다.

도파민은 뇌의 중뇌에 위치한 흑질,복측피개영역 그리고 시상하부에서 분비한다. 특히 복측피개영역에서 분비된 도파민이 보상, 중독, 감정, 동기 역할을 한다. 도파민은 의욕,행복,즐거움,기억 등 뇌에 다방면으로 관여한다. 도파민이 과도하거나 결핍이 일어나면 투렛 증후군,ADHD,조현병 등의 증상을 유발하기도 한다.

일단 도파민은 적정 수준에서 기억력을 최적화시킨다. 너무 과도하거나 적으면 오히려 기억력에 부정적 영향을 줄 수 있다. 신체 활동,충분한 수면,새로운 경험과 학습 , 도파민 전구체 섭취 , 적절한 보상과 동기부여로 도파민을 느낄 수 있다. 그러나 도파민 전구체와 같은 약물을 복용할 시에는 과도할 경우
역U자 효과로 오히려 기억력이 저하 될 수 있다.

도파민 전구체(예: L-DOPA)나 도파민 작용제 등 약물은 특정 임상 상황(파킨슨병, ADHD 등)에서 인지 기능 개선 효과가 보고되었으나, 건강한 개인에게서 도파민 농도를 인위적으로 조절할 경우 신경정신계 부작용(불안, 충동조절 장애, 환각 등)과 심혈관계 이상, 내성 및 의존성 위험이 동반될 수 있다. 도파민 신경전달은 역U자 곡선 형태로 인지 기능에 영향을 미치므로, 약물로 적정 농도를 유지하는 것은 매우 어렵고, 오히려 인지 기능 저하로 이어질 수 있다. 따라서 도파민 관련 약물을 부작용 없이 기억력 증진 목적으로 사용하는 것은 신경생물학적·임상적으로 권장되지 않으며, 자연스러운 도파민 활성(운동, 수면, 새로운 경험 등)을 통한 접근이 더욱 안전하고 효과적이다.

객관식 문제만 잘 푸는 것으로는 부족해지고 있어요.

태양탐사선 : 태양탐사선은 태양응 탐사하고 데이터를 수집하는 탐사선이다

대표적인 탐사선으로는 파커태양탐사선이 있는데 이탐사선은 가장 태양에 근접한 탐사선이다

TPS : 태양방패, 강화탐소섬유로 만들어져 가볍지만 초 고온의 온도를 버탸낼수있는 것이다

CFRC : 탄소보강콘크리트 콘크리트에 탄소섬유를 넣어 강도를 높인 복합재료이다

세라믹페인트 : 금속이 아닌 무기질로 고온에서 구워만든 단단한물질인 세라믹을 작은 입자로 만들어 첨가한 페인트로 내열성 내구성 단열성 방수성에서 뛰어난 고기능성 페인트이다

다중 산란효과 : 파커태양탐사선에서 사용되는 다중산란효과는 복사열이 세라믹 입자들 사이를 여러번 튕기며 내부 침투를 막고 대부분의 에너리를 밖으로 내보내는 작용이다

먼저 대기는 태양 지름의 10배 이상은 넓게 퍼져있은 태양 코로나가 있다고 얘기를 한다 그 코로나까지가 태양대기라고 얘기한다 파커 태양탐사선은 그 대기까지 도달한것이다 태양과 지구의 거리를 100m라고 한다면 태양과 가까운지점에서 4m정도까지 도달한것이다 여기서 신기한 점은 코로나가 태양표면의 온도보다 높다는 점이다 우리가 생각하는 상식으로는 중심에 가까워질수록 뜨거워지고 멀어질수록 시원해 져야한다 요즘설명으로는 태양에 자기장이 있는데 그 자기장에 뜨겁게 가열된 입자들이 타고올라와 터지면서 코로나에 제공되기때문에 밀도는 낮지만 개개인에 대한 에너지는 셀 수 있다라고 얘기한다

탄소나노튜브는 6각형 고리로 연결된 탄소들이 지름 1나노미터의 긴 대롱 모양으로 기계적 강도가 매우 높고, 전기 전도성 및 열 전도성 등이 우수하면서 강철보다 강하면서도 탄성률이 좋아 잘 휘어지는 특성을 가지고 있다. 또한 속이 비어 있어 철보다 무게가 훨씬 가볍다. 열 전도도는 다이아몬드의 2배, 전기 전도도는 구리의 1000배가 되어 '꿈의 신소재'로 불린다.
(참고 : 한국과학기술원)
- 정부 운영 연구소 블로그 내용
이 자료에서는 탄소나노튜브를 활용하여 땀을 식혀주는 스마트 섬유에 대해 설명하고 있다. 메릴랜드대학교 연구진은 사람의 체온을 조절해주는 스마트 섬유를 개발했고 이 섬유는 일반적인 고분자섬유에 탄소나노튜브를 입혀서 만들었다. 이 섬유는 주변 환경에 따라 자동으로 온도를 조절하는 것이 가능하며 이 원리의 비밀은 적외선에 있다고 한다. 우리 몸은 적외선의 형태로 열을 내보내기 때문에 적외선을 적절히 조절하면 날씨가 더울 때는 시원하게, 추울 때는 따뜻하게 하는 것이 가능해진다고도 하였다. 연구진은 셀룰로오스 트리아세테이트 바이모르프 섬유질을 설계한 후 그 표면에 탄소나노튜브 박막을 코팅해 특수섬유를 제작했으며, 탄소나노튜브의 장점 중 하나인 높은 전기전도성으로 날씨에 따라 적외선을 내보내거나 가두어 체온조절을 하게 만든 것이다.이러한 적외선 통문 효과는 실 사이사이에서 발생하는 전자기 결합에 의해 발생한다. 이때 전자기 결합이란 2가지 이상의 회로 사이에 발생하는 전자기 상호작용이다. 전기전도성을 가진 탄소나노튜브가 하나의 회로의 역할을 하며 회로 사이의 거리에 따라 상호작용을 달리하게 되는데, 섬유를 이루는 트리아세테이트가 높은 습도의 환경에서 물을 흡수하면 셀룰로오스는 반대로 밀어내면서 결과적으로 섬유가 수축하게 된다. 이 상황에서 탄소나노튜브는 섬유의 수축으로 인해 가까워져 전자기 결합 효과가 커지면서 더욱 많은 적외선을 방출시키게 되며, 반대로 습도가 낮은 경우에는 섬유가 인완되면서 탄소나노 튜브의 거리가 멀어지게 되어 약해진 적자기 결합 효과로 적외선 방출을 줄여 열 손실을 막게되는 원리이다.

또 다른 자료에서는 탄소배출에 대한 문제를 탄소나노튜브 기술이 이용될 수 있다는 내용이다. 23년 5월달 경에 대기 중 이산화탄소 농도가 424.ppm으로 인류 역사상 가장 높은 수치이다. 산업혁명 이전과 비교하면 50% 이상 증가한 것이다. 매년 지구의 평균 기온은 오르고, 북극의 빙하는 녹는 등 다양한 문제와 함께 전 세계가 '탄소 배출'이란 공통의 위협에 직면하고 있는 등 자료를 요약하여 정리하고 있으며, 이산화탄소 포집 실험과 관련한 내용 또한 자료를 수집하여 정리하고 있다.

또한 이산화탄소 포집 실험과 관련한 자료는 좀 더 탐색하고 있으며 위 자료의 나머지 내용 또한 마저 정리 및 요약하고 있다.

이러한 내용과 화학1과 지구과학1의 내용을 바탕으로 보고서를 작성하고 있다.

오존층은 지구 대기권의 성층권에 위치한 오존분자(O₃)가 모여있는 층이며, 태양에서 오는 해로운 자외선(UV) 중 UV-B(중파)와 UV-C(단파)를 흡수해 지구로 도달하지 못하게 막음으로써 생태계를 보호한다. 이러한 중요한 역할을 하는 오존층이 파괴되는 이유는 CFCs(염화플루오로탄소), 할론가스, 탄화수소와 메틸브로마이드와 같은 인간이 만들어낸 화학물질이 대기 중으로 방출되면 성층권까지 올라가서 자외선에 의해 분해되며 염소, 브로민 등의 원소가 오존분자를 분해하여 오존층을 파괴한다.

자외선이 식물에 미치는 긍정적인 효과에는 광합성 조절이 있다. UV-B 광은 플라보노이드와 같이 빛 수확에 관여하는 특정 색소처럼 식물의 광합성 관련 유전자 발현에 영향을 미쳐 광합성 과정의 효율을 최적화하며 식물이 빛 에너지를 화학에너지로 더욱 효과적으로 전환할 수 있도록 한다. 또한, 자외선은 마디 사이가 짧아져 식물이 더 촘촘하게 자라는 등 식물 형태에 영향을 미칠 수 있고 잎의 두께가 늘어나는 등 잎 발달에 영향을 미쳐 식물이 환경 스트레스에 더 잘 적응하도록 도움을 준다. 이뿐만 아니라, 자외선은 식물의 수지 생산량을 증가시켜준다. 수지란, 곰팡이, 곤충, 감염 및 기타 건강 위협이 식물을 해치거나 수분 손실을 유발하는 것을 방지하는 보호막이다. 식물의 수지 생산은 식물의 플라보노이드와 타르펜을 증가시킨다. 이는 식물이 강한 UV 파장에 노출될때마다 더욱 증가한다. 수지 생산량이 증가하면 해충 및 질병에 대한 방어력이 증가한다.

자외선이 식물에 미치는 부정적인 효과에는 DNA 손상이 있다. 과도한 UV-B방사선은 DNA 가닥에 타이민 이합체를 형성하여 정상적인 DNA 복제와 전사를 방해한다. 이로 인해 식물의 복구 메커니즘이 과부화되면 돌연변이가 발생하거나 심지어 세포가 죽을 수도 있다. 또한, 높은 수준의 자외선은 식물에 산화 스트레스를 유발할 수 있다. 이는 자외선이 슈퍼옥사이드 라디칼과 같은 활성 산소종(ROS)의 생성을 자극하기 때문이다. ROS는 지질, 단백질, 핵산과 같은 세포 성분을 손상시켜 식물의 성장과 발달을 방해할 가능성이 높다.

식물의 DNA가 자외선의 조사를 받으면 DNA 손상산물인 싸이클로부탄 피리미딘 이합체가 생성된다. 이는 DNA 복제시 정상적인 염기 결합을 방해하여 돌연변이, 악성형 질변이, 세포사 등의 장해를 주게 되고 이를 복구하기 위한 에너지와 자원 소모로 다른 생장 활동이 억제된다. 단백질과 자외선과의 반응은 히스티딘, 시스테인, 페닐알라닌, 트립토판 등의 아미노산에서 일어난다. 시스테인의 S-S기는 트립토판의 에너지 전달에 의해서도 환원되며, 자외선에 의해 직접 또는 페닐알라닌 등의 아미노산의 에너지 전달에 의해 활성화되고, 최종 생성물로서 N-formylkynurenine(트립토판이 분해될 때 생성되는 중간 대사산물)이 생성된다. 이와 같은 광생생물이 자외선을 흡수하면 핵산과 반응하여 세포에 장해를 주거나 기능을 교란시킨다. 또한, 식물의 생장이나 형태 형성에는 호르몬이 관여하고 있다. 이러한 호르몬은 모두 자외선 영역에서 최대 흡수를 갖기 때문에 UV-B 증가에 의해 분해 또는 산화 등의 불활성화가 일어난다. 이로 인해, 세포 분열과 신장이 억제되어 식물의 높이, 뿌리 길이, 잎 면적 등이 감소하고 잎이 UV-B를 차단하려고 하면서 왁스층이 증가하는데, 이는 광합성 효율 저하로 이어진다. 생체막의 주요 성분에는 불포화 지방산이 포함되어있다. 불포화 지방산은 UV-B를 흡수해 지질 과산화산물을 생선한다. 또한 UV-B 조사에 의해 활성산소의 생성이 촉진되며, 활성산소의 하나인 1중항산소는 콜레스테롤과 반응하여 과산화산물을 생성하고, 이러한 과산화산물은 생체막의 지방산을 연쇄적으로 파괴한다.

자외선 중 UV-B는 화학반응을 일으킬 수 있는 강한 에너지를 갖고 있어 세포를 투과하여 핵 안의 DNA 분자를 손상시키거나 파괴함으로써 생명에 영향을 줄 수 있다. 식물은 이와 같은 자외선의 피해를 막기 위해 세포에 여러 가지 방어물질을 축적함으로써 자외선이 세포 안으로 투과하는 것을 막는다. 식물의 잎을 싸고 있는 맨 바깥에는 표피조직이 있다. 표피조직은 한 층의 얇은 표피세포로 되어 있으며 고산으로 올라갈수록, 또는 열대 지방으로 갈수록 표피조직이 왁스나 큐티쿨라층으로 덮여 있거나 아주 작은 털로 싸여 있다. 잎이나 줄기의 표피층을 덮고 있는 왁스층, 큐티쿨라층은 수분 손실을 방지하는 역할 이외에 자외선의 투과를 막는 역할도 한다. 또한 고산식물의 잎은 대부분 좁고 빽빽하게 많이 달려 있는데, 이것 역시 잎을 겹치게 배치함으로써 직접 광선에 노출되는 것을 방지하기 위한 것이다. 잎의 색깔은 빨간색에서 파란색까지 나타낼 수 있는 플라보노이드계 물질, 노란색에서 오렌지색까지 나타낼 수 있는 카로티노이드계 물질, 녹색을 나타내는 엽록소 a, b가 있다. 이 물질들은 광선의 파장을 흡수 또는 반사한다. 잎이 나타내는 다양한 색깔은 이 물질들이 어떤 비율로 섞이느냐에 따라 여러 가지 색깔로 표현된다. 특히 액포에 들어 있는 플라보노이드는 식물이 자외선 UV-B에 대응하여 생산하는 물질이다. 잎에 도달한 자외선은 잎의 위쪽 표피세포의 액포 안에 들어 있는 플라보노이드 색소에 흡수된다. 가시광선과 UV-B는 플라보노이드에 방해받지 않고 위쪽 표피세포를 통과하여 엽육세포까지 도달할 수 있는데, 가시광선은 엽록체에 있는 엽록소에 흡수되어 광합성에 이용되고, UV-A는 파란 광선을 활성화하는 데 이용된다. 잎의 뒤쪽 표피세포에는 플라보노이드가 들어 있지 않다. 자외선이 많은 고산지대에 피는 꽃의 색깔이 짙은 색을 띠는 것은 곤충을 유인하는 한편 자외선을 차단하는 방어기능을 겸하기 때문이다.

지금까지 조사한 것과 생명과학 및 지구과학 시간에 배운 내용들을 바탕으로 보고서를 제작하려고 한다.