천객만래 [千客萬來] (It has an interminable succession of visitors)

얼음이 물에 뜨는 이유 


지구의 약 70%를 차지하고 있는 물은 다른 물질에는 없는 특이한 성질을 가지고 있다.

대부분의 물질은 고체상태일 때가 액체상태일 때보다 부피가 작지만, 물은 4℃일 때 부피가 가장 작고 얼면 부피가 커진다. 그 이유가 뭘까?

물은 산소원자 1개에 수소원자 두 개가 결합하여 물분자를 이룬다. 수소원자 두 개가 한쪽으로 약간 몰려서 산소원자에 붙어있다. V자형의 양끝에 수소원자가 붙어있고 꼭지점에 산소원자가 붙어있는 꼴이다. 그리고 수소 원자 쪽은 양전기를 띠고 산소 원자 쪽은 음전기를 띤다. 이 때문에 한 물분자의 산소가 다른 물분자의 수소를 끌어당기는 힘이 생긴다. 이 힘 때문에 물분자들은 서로 끌어당겨 모여 있게 되고 쉽게 증발되지 않아 액체로 남아 있을 수 있다. 만일 이 힘이 없다면 물분자 하나하나는 뿔뿔이 흩어져 기체로 날아가고 지구상에는 물이 한 방울도 존재할 수가 없게 된다.

온도가 낮아져 얼음으로 변할 때 이 힘은 물분자들을 끌어당겨 고체를 형성한다. V자형의 꼭지점에 있는 산소 원자는 다른 물분자들의 수소를 끌어당겨 산소 원자 1개에 4개의 수소가 달라붙는다. 수소들이 정사면체의 꼭지점에 하나씩 있고 중심에 산소원자가 있는 모양이다. 마치 방조제를 쌓을 때 쓰이는 콘크리트 구조물을 연상시킨다. 물분자들이 이런 식으로 결합하게 되면 액체로 있을 때보다 얼음일 때 공간을 더 많이 차지하게 되어 부피가 커지고 밀도가 작아진다. 이것이 얼음이 물에 뜨는 이유이다.

만일 얼음의 밀도가 물보다 크다면 수면에서 얼음이 얼자마자 바닥으로 가라앉는 현상이 계속적으로 일어나 결국 호수나 강 전체가 밑바닥까지 꽁꽁 얼어붙어 서식하는 생물들이 모두 죽고 말 것이다. 



 

 

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공기의 무게 


공기는 눈에 보이지 않고 매우 가볍기 때문에 무게가 없는 것으로 오해하기 쉽다. 공기도 무게가 있다는 것을 어떻게 알 수 있을까?

간단한 실험을 통하여 공기도 무게를 가진다는 것을 보여줄 수 있다. 길이 1m의 가늘고 긴 막대기와 실 그리고 풍선 두 개를 준비하자. 막대기의 한가운데를 실로 묶어 공중에 매단다. 불지 않은 풍선 두 개를 막대기의 양끝에 매단다. 고무풍선의 위치를 좌우로 움직여서 막대기가 수평을 유지하도록 조정한다. 막대기가 수평을 유지하면 한 쪽 풍선을 떼어낸다. 풍선을 때어내기 전에 풍선의 위치를 미리 표시해둔다. 떼어낸 풍선을 불어서 막대기의 표시된 위치에 다시 매단다. 막대기가 처음처럼 수평을 유지하는지 확인해본다.

두 풍선에 바람이 들어있지 않을 때 수평을 유지하던 막대기가 공기가 들어있는 풍선 쪽으로 기우는 것을 볼 수 있다. 공기가 들어 있는 풍선이 더 무거워진 것이다.

이와 같이 간단한 실험으로 공기도 무게가 있음을 알 수 있는데, 공기의 무게를 정밀하게 측정하려면 전자저울을 이용하면 된다. 먼저 공기를 불어넣지 않은 풍선의 무게를 전자저울로 잰다. 그 다음에 공기를 불어넣어 무게를 잰 다음, 공기를 불어넣지 않은 풍선의 무게를 빼면 풍선 속의 공기의 무게를 정확하게 알 수 있는 것이다.

실제로 공기 1ℓ의 무게는 약 1.3g이다. 이러한 공기의 무게 때문에 대기압이 나타난다. 지구를 둘러싸고 있는 공기 때문에 지표면에서의 대기압은 약 1기압이다. 이는 물 10m 깊이의 수압과 같은 것이다. 우리의 몸은 항상 대기로부터 이 정도의 압력을 받고 있지만 우리 몸은 오랜 세월동안 체내의 압력이 대기압과 평형이 되도록 조절되어 있어서 느끼지 못할 뿐이다.

 

 

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구름의 색 


맑던 하늘에 금새 시커먼 먹구름이 덮이면서 비가 내린다. 맑은 날 하늘을 보았을 때, 구름은 하얀색으로 보이는데 비가 오기 전에 구름의 색깔은 까만 색으로 보인다. 왜 그럴까?

구름은 상승하는 공기가 냉각되어 수증기나 얼음으로 변한 물방울 형태의 조그만 알갱이들이 뭉쳐서 만들어진 것이다. 이렇게 형성된 구름이 까맣게 보이는 것은 구름의 두께와 관련이 있다.

먼저 구름의 색을 알기 전에 하늘이 파랗게 보이는 이유를 알아보자. 비슷한 원리이기 때문에 이 현상을 이해한다면 구름이 까맣게 보이거나 하얗게 보이는 이유를 알 수 있을 것이다. 하늘이 파랗게 보이는 이유는 하늘에 있는 공기분자나 조그만 입자들이 파란색을 가장 효율적으로 산란시키기 때문이다.

다양한 크기의 물분자가 모여서 생성된 구름은 제각기 다른 크기의 알갱이들이 모여 있어서 산란되는 빛이 매우 다양하다. 즉 크기가 작은 입자들은 파란색을, 큰 입자들은 빨간색을 산란시킨다. 따라서 구름에 있는 물방울들이나 얼음 조각들이 모든 색깔의 빛을 산란시키게 되는 것이다. 이러한 이유로 얇은 구름은 흰색으로 보인다. 모든 파장의 빛이 반사되면 흰색으로 보이는 원리와 같다.

그렇지만 비가 내릴 정도로 구름이 두꺼워지면 아주 작은 양의 빛만이 구름을 통과할 수 있다. 따라서 구름 아래 부분에 도달하는 빛의 양을 급격히 줄어든다. 우리가 눈으로 보게 되는 곳이 구름의 아랫부분이기 때문에 빛이 적게 도달하여 구름이 어둡게 보이게 되는 것이다.

비록 구름의 두께가 두껍더라도 뭉게구름은 하얗게 보인다. 이는 구름 속을 지나온 빛을 보는 것이 아니라 구름의 표면에서 산란된 빛이 우리 눈으로 들어오기 때문이다. 태양의 위치가 어디이냐에 따라 까맣게 보일 수도 있고 하얗게 보일 수도 있다. 

 

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분무기의 원리 


다림질을 할 때 분무기로 물을 뿌리는 것을 볼 수 있다. 또 화분에 물을 줄 때에도 분무기로 뿌려준다. 분무기는 어떤 원리로 물이 분사되어 나오는 것일까?

빨대를 가지고 하는 간단한 실험으로 분무기의 원리를 알아볼 수 있다. 집에서 아이들과 함께 분무기에 숨어있는 과학 원리를 찾아보자.

먼저 굵기가 다른 종류의 빨대 여러 개, 칼, 그리고 2/3정도 물을 채운 컵을 준비하자. 빨대의 중간 정도 되는 부분을 칼로 반쯤 잘라 90도 정도 구부린다. 빨대의 한쪽 부분을 컵에 담그고, 컵 밖으로 나와있는 반대쪽 부분을 입으로 훅! 불어본다. 물이 분사되는 것을 확인할 수 있다.

빨대의 구부린 각도를 크게 또는 작게 하여 실험을 하여보고, 굵기가 다른 빨대를 사용하여 실험해보자. 어느 정도의 각도에서 물이 가장 잘 분사되는지, 또 굵기에 따라 분사되는 정도가 어떻게 달라지는가도 탐구해볼 수 있다.

물이 뿜어져 나오는 원리는 무엇인가? 스위스의 과학자 베르누이(1700-1782)는 ‘기체나 액체의 속력이 높을수록 압력이 낮아진다’는 베르누이의 정리를 발표하였다. 이 원리에 의하면 빨대를 세게 불 때 압력이 낮아져서 컵 속에 있던 물이 빨려 올라오게 되는 것이다.

비행기가 뜨는 현상도 이 원리로 설명된다. 비행기 날개의 단면은 위쪽이 둥글게 되어 있어서 위 부분을 따라 흐르는 공기의 속도가 날개의 아래쪽을 따라 흐르는 공기의 속도보다 빠르다. 그렇기 때문에 날개 위쪽의 압력이 아래쪽보다 낮아서 위쪽으로 향하는 힘이 발생하고 비행기는 그 힘으로 뜨는 것이다.

이 밖에도 투수가 던진 공이 커브를 그리면서 날아가는 현상이나 바나나 킥 등도 베르누이의 정리로 설명될 수 있는 것들이다.

 

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감귤이 보약 

도로변 과수원에 주렁주렁 달린 노란 귤 알들을 보는 제주도의 가을 정취는 우리로 하여금 겨울이 다가오고 있음을 잠시나마 잊게 해준다.  

그 어느 해 보다도 과잉 생산과 가격 하락 그리고 WTO의 뉴라운드 출범으로 감귤농가의 시름이 심각한 이 때에 감귤에 들어 있는 성분들이 인체에 탁월한 효과가 있다는 연구 결과들이 도보되고 있어서 감귤 농가에 한 가닥 희망을 주고 있는 것은 그나마 다행한 일이다.

전부터 감귤에는 비타민 C가 많이 포함되어 있어서 콜레스테롤을 감소시키고 동맥경화를 예방하며 감기 예방, 피부미용 등에 효능이 있다고 알려져 왔는데, 최근 들어 과학자들에 의해 감귤의 의학적 효능이 밝혀지고 있어서 반가움을 금할 수가 없다.

미국 애리조나대학의 이만 하킴과 로빈 해리스 교수는 뜨거운 감귤차를 자주 마시는 사람은 피부암 발생 위험이 70%나 감소한다는 연구 결과를 발표하였고, 우리나라의 생명공학연구소 복성해 박사팀은 감귤 껍질로부터 동맥경화증, 고지혈증, 중풍 등을 예방하고 치료할 수 있는 물질인 JBB-1을 개발해 전세계에 30여건의 특허를 출원하였다는 소식이 있다. 또한 한국과학기술센타에서는 제주에서 생산되는 감귤의 껍질에서 추출된 GBG1이라는 물질을 생산하는데 성공하였는데, 이 물질은 비만치료와 중금속을 제거하는 치료제로 사용되며 인체 내의 환경호르몬인 다이옥신의 예방과 치료에 효능이 있다고 한다. 이만하면 감귤이 보약으로서 충분하지 않을까?

아무튼 이와 같은 연구 결과들이 감귤 소비 문제에 있어서 지금까지의 먹는 과일로서의 감귤에서 더 나아가 약용 감귤로의 새로운 활용 방안을 창출하여 제주 감귤의 밝은 미래를 열어줄 것이라고 기대해본다.

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머리카락 물들이기 


요즘 길거리를 나서면 빨강, 노랑 심지어는 파란색으로 머리를 물들인 청소년들을 쉽게 볼 수 있다. 머리카락을 다양한 색으로 물들이는 것이 기성세대의 눈에는 유행을 쫓아가는 모방심리의 표현일 뿐이지만, 청소년들은 그것을 멋과 개성의 표현이라고 한다.

손톱이나 피부도 그렇지만 머리카락은 케라틴이라는 단백질로 되어있는데, 흑갈색을 띠는 멜라닌 색소와 적갈색을 띠는 페오멜라닌이라는 색소를 가지고 있다. 이들 색소의 양이 많고 적음에 따라 머리카락의 색이 다르게 나타난다.

머리카락을 현미경으로 들여다보면 겉 표면은 생선비늘처럼 되어 있고, 그 안쪽에는 껍질에 해당되는 모표피와 내부의 모피질로 되어 있다.

머리카락을 염색할 때 보통 두 가지 약을 섞어서 사용하게 되는데, 하나는 암모니아와 염료를 섞은 것이고 다른 하나는 산화제인 과산화수소이다. 암모니아는 머리카락을 부풀게 하여 머리카락 표면의 비늘을 들뜨게 만들어서 염료와 과산화수소가 잘 침투해 들어가게 한다. 과산화수소는 멜라닌 색소를 파괴하여 머리카락을 희게 한다. 그러면 염료분자가 그 자리를 차지하여 염색이 이루어지는 것이다.

염색약을 사용할 때에는 피부에 묻거나 눈에 들어가지 않도록 주의하여야 한다. 염색약에 피부염을 일으킬 수 있는 물질이 포함되어 있기 때문이다. 염색약을 사용하기 전에 반드시 주의사항을 확인하여 그대로 준수하고 이상이 생겼을 때 즉시 의사의 처방을 받는 것이 좋다.

아무튼 머리카락 물들이기가 시대의 흐름에 따라 보편화되고 있는 추세여서 기성세대와의 새로운 갈등으로 되지 않기를 바랄 뿐이다. 그러려면 물들이기를 하더라도 깔끔하고 자신에게 잘 어울리게 하여 혐오감을 주지 않도록 함으로써 진정한 자신의 개성 표현이 되도록 하여야 할 것이다. 

 

 

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녹스는 것을 방지할 수 없을까? 


오래된 철제 금속 제품은 녹이 슬어 못 쓰게 되는 경우가 많다. 철이나 마그네슘, 아연, 알루미늄 등의 금속은 녹이 아주 잘 슬지만 금이나 은과 같은 금속은 웬만해서 녹이 슬지 않는다.  그 이유는 무엇일까?

녹스는 현상은 금속이 산소와 결합하는 현상인데, 어려운 용어로 산화반응이라고 한다. 산소는 아무 금속하고나 쉽게 결합하지 않는다. 금속이 산소와 결합하려면 금속은 산소에게 전자를 내주어야 한다. 즉 산소는 자신에게 전자를 쉽게 내주는 금속하고만 결합하게 되는 것이다.

철이나 마그네슘, 아연, 알루미늄과 같은 금속은 전자를 쉽게 내주는 성질이 있어서 산소와 결합하여 쉽게 녹이 슨다. 하지만 은이나 금은 전자를 잘 내주지 않는 성질이 있어서 산소와 결합하기 힘들고 녹이 잘 슬지 않는다.

금속제품을 금이나 은으로 만들면 녹이 슬지 않아서 좋겠지만 가격이 비싸고 강도도 약해 철을 많이 사용하게 되는데, 철을 녹슬지 않게 하는 방법으로 페인트칠을 하거나 또는 녹이 잘 슬지 않는 금속으로 도금하기도 한다. 이것은 산소와의 접촉을 차단시켜 산화반응이 일어나지 않도록 하는 것이다. 그러나 페인트나 도금한 부분이 벗겨지면 공기 중의 산소와 반응하여 녹이 슬기 시작한다.



철을 녹슬지 않게 하는 또 다른 방법으로 철보다 더 전자를 쉽게 내놓는 금속인 알루미늄이나 아연 등을 철에 연결하는 방법이 있다. 이들 금속은 전자를 아주 쉽게 내주기 때문에 철 대신 전자를 내주면서 산소와 결합하게 된다. 즉, 이들 금속이 대신 녹슬면서 철을 녹슬지 않게 하는 것이다. 배나 주유소의 기름 탱크, 송수관 등은 이 원리를 이용하기 때문에 녹슬지 않고 오래도록 유지될 수 있다.

<2002년 2월 20일>

 

 

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TAG 금속, 산화,

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10대 소녀의 칼슘의 섭취가 체중 증가에 미치는 영향 
 

10대 소녀들은 청바지가 몸에 맞지 않을까 걱정하기 시작함과 동시에 우유를 마시는 것을 중단한다. 아동 시절과 청소년 시절에 칼슘을 섭취하는 것이 일생 동안 뼈의 건강을 유지하는 데 중요하지만, 뼈를 보호하는 유제품을 식단에 포함시켜야 한다는 중요성을 인식하는 청소년은 거의 없다. 최근 조사에 의하면 대부분의 10대 소녀들은 하루에 권장되는 1,500 밀리그램의 칼슘을 절반 정도만 섭취하는 것으로 나타났다. 

이제 10대 소녀들의 부모와 의사들은 청소년들에게 칼슘을 섭취하여야 하는 중요성을 인식시킬 수 있는 좋은 이유를 들 수 있게 되었다. 최근 연구에 의하면 칼슘을 섭취하면 체중 조절에 도움이 된다는 것이다. 미국 하와이 대학 연구진이 샌디애고 시에서 개최된 실험 생물학 학술 모임에서 발표된 최근 연구에 의하면, 정기적으로 칼슘을 많이 섭취한 9세~14세의 소녀들은 그렇지 않은 소녀들에 비하여 체중이 적게 나갔으며 또한 체지방도 적게 보유하고 있다고 한다. 연구진은 323명의 소녀들을 대상으로 연구한 결과 칼슘을 많이 섭취할수록 체중 감소 효과가 좋은 것을 발견하였다. 즉 섭취하는 300밀리그램의 칼슘당 1.9 파운드(0.855 kg) 정도 체중이 적게 나가는 것을 발견하였다. 


이 연구 결과를 확신하기 위해서는 좀더 많은 소녀들을 대상으로 한 연구가 필요하지만(현재 진행되고 있음) 많은 역학적 연구를 통해 칼슘을 많이 섭취하면 체중이 반드시 감소되지는 않지만 최소한 체중이 증가하지는 않는다는 사실이 이미 제시되었다. 이 사실은 칼슘이 많이 들어 있는 음식, 즉 우유나 치즈를 섭취하면 지방과 칼로리 때문에 체중이 증가한다는 사람들의 통념과 상반되는 것이다. 소녀들의 고 칼슘 다이어트에 대하여 연구를 하였던 미국 네브라스카 주 오마하 시 Creighton 대학의 간호학 교수인 Joan Lappe 박사는 우유를 마시기를 중단하는 많은 10대 소녀들은 우유로부터 지방을 섭취하는 것을 우려하기 때문이라고 하였다. Lappe 박사는 연구 결과를 지난해 영국 의학학술대회에서 발표하였는데, 연구를 위하여 소녀들을 두 그룹으로 나누었다. 한 그룹의 소녀들에게는 매일 1,500밀리그램의 칼슘을 섭취하게 하였고 다른 그룹에는 일상적인 식단을 통하여 매일 평균적으로 881밀리그램의 칼슘을 섭취하게 하였다. 4년이 경과한 후 고 칼슘 식단을 섭취하였던 그룹과 일상적인 식단을 취하였던 그룹 간의 몸무게의 차이는 없었다. 


Lappe 박사는 “항간에는 유제품을 섭취하면 비만해진다는 속설이 있지만, 연구를 통하여 10대 소녀들이 유제품으로부터 하루에 섭취하는 칼슘의 3분의 2 또는 4분의 3을 얻더라도, 칼슘을 적게 섭취하는 소녀들에 비하여 체중이 증가하지 않는다는 사실이 확인되었다.“고 하였다. 건강 전문가들은 10대 소녀들이 체중을 조절하기 위하여 유제품 섭취를 줄이는 것을 지양하길 권하고 있다. 연구를 통하여 아동 시절과 청소년 시절에 칼슘을 적절하게 섭취하는 것이 장기적으로 뼈의 건강에 좋으며, 골다공증 등과 같이 뼈가 가늘어지는 질병의 위험을 낮출 수 있다는 사실이 이미 제시되고 있다 

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낮잠 1시간 자면 머리가 좋아진데요~+.+ 
 

1시간 안팎의 낮잠이 학습 능력과 기억력을 향상시키는 데 유익하다는 연구 결과가 나왔다. BBC 인터넷판은 24일 미국 하버드대 심리학과 새라 메드닉 교수 연구팀이 과학 잡지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 최신호에 발표한 논문을 인용해 이같이 전했다. 

연구팀은 실험대상 A그룹에는 낮잠을 금하고, B그룹에는 오후 2시부터 60∼90분간 낮잠을 자게 했다. 

이 결과 A그룹은 시간이 갈수록 학습 기억력이 떨어졌지만 B그룹은 양호하게 유지됐다는 것. 또 B그룹 중에서도 수면 중 뇌파 속도가 느리고 안구가 많이 움직이는 현상(REM)을 보일수록 학습 기억력이 더 뛰어난 것으로 나타났다. 이 같은 현상은 깊은 잠에 빠졌을 때 나타나는 것이다. 

그러나 전문가들은 이 연구 결과가 밤잠이 중요하지 않다고 지적하는 것은 아니라면서 밤에도 충분히 잠을 잘 필요가 있다고 말했다. 

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여자들이 수염이 안나는 이유 


'지구상에 존재하는 거의 모든 생물들은 자신의 몸을 보호할 무언가를 가지고 있습니다. 그것은 상대방을 공격하거나 방어하는 기능도 하고 때로는 더위와 추위에서 몸을 보호하는 역할도 합니다. 털도 이런 기능을 합니다. 동물과 사람모두 몸에 털이 있습니다. 

털은 피부를 보호하고 몸에서 열이 달아나는 것을 막아 줍니다. 열대 지방에서는 피부가 강한 햇빛에 노출되는 것을 방지합니다. 그래서 햇빛을 잘 흡수 할 수 있도록 진한 색을 띠는 것입니다. 

동물들의 몸에 나 있는 긴 털은 매우 특별한 역할을 합니다. 

사자의 갈기는 적의 이빨로부터 사자의 목을 보호하고, 말이나 소의 꼬리털은 파리채와 같은 역할을 합니다. 새의 벼슬은 이성을 유혹하는데 유용하며, 고양이의 수염에는 예민한 감각기관이 있습니다. 

이렇게 털은 여러 가지 유용한 역할을 합니다. 그렇다면 사람은 어떨까요? 

아기는 갓 태어났을 때 온 몸이 부드러운 솜털로 덮여 있습니다. 그러다가 점점 자라면서 굵은 성인의 털이 됩니다. 

성인이 가지고 있는 털은 성장을 조절하는 내분비선에 의해 조절됩니다. 남자의 성 호르몬은 머리털의 성장을 억제하거나 느리게 하는 반면, 턱수염과 신체상의 털을 촉진시킵니다. 

여성 호르몬의 경우에는 남성과는 반대로 두발의 성장을 촉진시키고 수염 등의 털의 성장을 억제 시킵니다. 

즉, 여성이 수염이 없는 이유는 몸 속의 호르몬이 성장을 억제하는 작용을 하기 때문입니다.

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밤에 소리가 잘들리는 이유 
 

밤중에 자동차 소음이 더 시끄럽게 느껴지는 까닭은 공기의 온도와 밀도 차이 때문입니다. 

소리는 기온이 높고 밀도가 낮은 곳에서는 빠르게, 기온이 낮고 밀도가 높은 곳에서는 느리게 나아갑니다. 따라서 소리는 사방으로 퍼져 나가다가 공기 온도나 밀도가 다른 경계면을 만나면 기온이 낮고 밀도가 큰 곳으로 꺾이게 됩니다. 

밤이 되면 지표면은 빨리 식지만 대기는 서서히 식으므로 지표면 근처의 기온이 더 낮아집니다. 즉 지표면 근처의 공기는 밀도가 크고, 위로 올라갈수록 공기 밀도는 낮죠. 이 때문에 소리가 밤에는 지표면 쪽으로 꺾이고, 반대로 낮에는 공중으로 꺾여 퍼지게 됩니다. 그래서 낮에는 지면보다 공중의 소리가 더 잘 들리고, 밤에는 땅 가까운 곳의 소리가 더 잘 들린답니다. 자동차 소음이 밤에 더 시끄럽게 들리는 것도 같은 이유랍니다. 

소리의 굴절(꺾임)은 온도 분포가 같지 않은 물 속에서도 일어납니다. 수심에 따라 수온이 다르니까요. 따라서 초음파로 해저면을 조사할 때 애를 먹지만, 바다 속에 숨어 다니는 잠수함에게는 유리하게 작용한답니다.  

 

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비가 오면 개구리가 우는 이유는 무엇일까요? 


동화속 개구리는 비가오면 엄마개구리의 무덤이 떠내려갈까봐 울어댄다고 합니다. 그게 사실일까요? 개구리는 물기를 매우 좋아합니다.개구리들은 비 오기 전의 습한 공기가 몸에 닿으면 기운이 나서 힘차게 소리를 질러 대는 것입니다. 개구리는 살갗(피부)으로도 숨을 쉽니다. 왜내하면 허파로는 완전하게 숨을 쉴 수 없기 때문입니다. 그러므로 개구리의 살갗은 습기가 있어야만 숨쉬는 데 도움이 됩니다. 그러므로 비 오는 철이 되면 개구리는 습기 때문에 기운도 나고 기분이 상쾌해서 즐겁게 노래를 부르는 것입니다.

개구리는 허파가 불완전하기 때문에 사람처럼 가슴을 부풀리면서 숨을 쉬지 못합니다. 그래서 목을 크게 부풀렸다 오무렸다 하면서 숨을 쉽니다. 개구리의 목이 부푸는 것을 보면 그것이 곧 숨쉬느라 그런다는 것을 알기 바랍니다.

<글:국립중앙과학관>

 

 

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아리보리 비누의 탄생 

수많이 많은 화장비누 중에서 독특한 것은 아이보리 비누로서 이 비누는 물에 떠오른다. 이독특한 비누의 개발은 아주 우연하게 발생하였다. 

1879년 주의력이 약간 산만한 작업원이 점심시간 중에도 비누 가마의 교반기를 작동시킨 채 방치해 두었기 때문에 공기가 많이 들어가 비누의 거품이 너무 많이 일고 말았다. 제작회사인 프록터 앤드 겜블(P&G)사는 처음에 이것을 전부 버리려고 했으나 버리기에는 너무 아까워서 제픔으로 만들어 판매했다. 그런데 놀랍게도 만은 수요자들로부터 이 물에 뜨는 비누를 더 구하고 싶다는 편지가 쇄도하기 시작했던 것이다.

이것을 판매촉진의 수단으로 간파한 하리 프록터는 그 즉시 물에 뜨는 이 새로운 비누를 빨래는 물론 목욕에도 쓸 수 있다고 선전했다. 그는 비누덩이에 홈을 넣어 두쪽으로 쪼개기 쉽도록 했다. 그리고 당시 평판이 높았던 고가의 수입비누 3종류와 비교하여 P&G사의 비누가 가장 불순물이 적다는 분석결과가 나오자 '순도 99.44%'라는 광고를 냈다. 

아리보리(ivory)라는 이름은 하리 프록터가 어느 일요일, 교회에서 구약성서 시편 제 45편에 나오는 [상아의 궁전](ivory palaces)을 읽는 중에 생각했다고 한다.

 

 

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맥주를 물보다 더 많이 마실수 있는 이유는? 

맥주는 많이 마시는 사람은 몇천cc도 마실 수있다. 하지만, 물은 그렇게 마시기 힘들다. 이는 맥주와 물은 몸에서 흡수되는 소화 메커니즘이 다르기 때문에 맥주는 많은 양을 마실 수 있지만 물은 맥주만큼 마시는 것이 불가능하다.

  물과 맥주를 마셨을 때 위에 이르기가지의 단계에는 차이가 없으나 그 이후 물은 위벽에서 거의 흡수 되지 않고 조금씩 소장과 대장을 따라 내려가면서 장벽을 통해서만 흡수가 되므로 마실수록 배가 부르게 된다. 그러나 맥주는 위에서부터 흡수가 시작되고 맥주에 포함된 이산화탄소가 위벽을 자극해서 소화 작용을 도와 주므로 많은 양을 마실 수 있는 것이다.

출처 : 뉴리더 공통과학(중앙교육진흥연구소)

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단풍이 더욱 붉게 물들려면.. ★ 

붉은 단풍은 잎에서 만들어진 안토시아닌이라는 물질 때문이라는 것은 아래에서 언급을 했다. 그렇다면 예쁜 빨간색으로 잎이 물들기 위해서는 어떤 조건이어야 할까. 

안토시아닌은 탄수화물이 많을수록 많이 만들어진다고 한다. 탄수화물이 많이 쌓이려면 낮에는 잎이 광합성을 왕성하게 하고, 밤에는 호흡을 적게 해서 이미 만들어 놓은 탄수화물을 조금 소비해야 한다. 그러므로, 낮에는 햇볕이 많이 들고 밤에는 시원하면서 밤과 낮의 온도차가 많이 나야한다. 그러므로, 붉은 단풍이 곱고 진하게 들려면 일교차가 크고 햇빛이 많은 날씨가 돼야한다.

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동물들의 표준 수명 (ex) 

여기에 제시된 자료들은 야생의 상태에서가 아니라 사육장에서 관찰된 결과라고 한다. 그리고, 수치는 최대수명을 의미한다. (++년단위)

☞ 포유류 

말 : 62 

인도코끼리 : 57 

침팬지 : 37 

개 : 34 

사자 : 29 

고양이 : 21 

생쥐 : 3 



☞ 파충류 

민물거북 : 177 

바다거북 : 123 

뱀 : 6 



☞ 조류 

마코앵무새 : 64 

두루미 : 35 

비둘기 ; 35 



☞ 어류 

철갑상어 : 50 

금붕어 : 25 



☞ 곤충류 

딱정벌레 : 30 

개미 : 15 



출처 : 과학동아(1999.11)  

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태양계 행성의 이름이 붙여진 과정 


수 성 Mercury 

수성은 지구 공전 궤도 안쪽에서 공전하는 내행성이어서 해 뜨기 2시간 전과 해 진 후 2시간 사이에만 하늘에 나타난다. 
고대 그리스인과 로마인은 발 빠른 전령의 신 "Hermes" 의 이름을 따서 Mercury 라고 명명했다. 


금 성 Venus 

금성은 태양과 달을 제외하고 하늘에서 가장 밝은 천체이다. 
너무 밝고 아름다워서 미의 여신 아프로지테 즉 'Venus"의 이름을 따서 명명되었다. 
해 뜨기 전 3시간과 해 진 후 3시간 사이에 하늘에 나타난다. 

금성이 새벽에 보일 때는 점점 밝아지는 하늘에 마지막까지 빛나는 별이라 해서 "샛별", 
저녁에 보일 때는 개가 밥을 달라고 짖을 때 빛난다고 해서 "개밥바라기"라 부른다. 


화 성 Mars 

화성은 맨눈으로 붉게 보이는 별이다. 
피로 물든 붉은 행성 - 전쟁의 신 "Ares" 이름을 따서 "Mars"라고 명명되었다. 

목 성 jupiter 

목성은 태양계의 모든 행성들과 다른 천체들을 합한 것보다도 크다. 
신들의 왕인 제우스의 이름을 따서 Jupiter라고 명명되었다. 


토 성 Saturn 

신비한 고리를 가진 태양계에서 가장 아름답다고 하는 행성. 
로마의 농업의 신의 이름을 따서 Saturn이라 명명되었다. 


천왕성 Uranus 

1871년 3월 13일 허셜이 우연히 발견, 당시 영국의 왕의 이름을 따서 "조지의 별"이라 명명. 
이 후 지상의 왕 이름을 붙인 어용을 하늘의 신 우라누스를 따서 새로이 명명되었다. 


해왕성 Neptune 

해왕성은 사진에서 볼 수 있듯이 푸른 바다색 빛깔을 띤다. 
바다의 신인 넵툰의 이름을 따서 Neptune 라 명명되었다. 


명왕성 Pluto 

아직 미개척의 행성이며 어둡고 추운 곳에 있어서 지옥의 신인 Pluto 의 이름을 붙였다. 
 

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수컷은 왜 암컷보다 빨리 죽을까 


일반적으로 여성이 남성보다 오래 산다. 동물의 세계에서도 암컷이 수컷보다 오래 사는 편이다. 이러한 수컷과 암컷의 ‘불평등’이 눈에 보이지 않는 ‘기생 생물’ 때문이라는 연구가 최근 나왔다.

영국 스털링대 사라 무어와 케네쓰 윌슨 교수팀은 “기생충, 병원균 등 기생 생물에 의한 감염이 수컷을 빨리 죽게 한다”고 미국의 과학전문지 ‘사이언스’ 20일자에 발표했다.

연구팀은 355 종류의 포유동물에서 기생 생물 감염과 생존 시기 등을 폭넓게 조사했다. 이 결과 수컷이 암컷보다 기생 생물에 의한 감염이 더 많으며, 이는 수컷의 수명과도 관계가 깊다는 사실을 발견했다. 

인간을 대상으로 한 조사에서도 결과가 비슷했다. 영국 임페리얼대 이안 오웬스 교수는 “일본, 영국, 미국 등의 사망 원인을 조사한 결과 남성은 여성보다 감염에 의한 사망이 2배나 더 많았다”고 밝혔다. 그나마 선진국 남자들은 행복한 편이다. 카자흐스탄, 아제르바이잔 등 저개발 국가에서는 남성이 감염에 죽는 비율이 여성보다 4배나 더 많았다.

이런 현상은 수컷이 암컷보다 덩치가 클수록 뚜렷하게 나타났다. 그러나 암컷이 수컷보다 더 큰 동물의 경우 반대로 암컷이 더 빨리 죽었다. 

지금까지는 남성이 여성보다 일찍 죽는 것이 남성이 모험심이 많아 여성보다 사고로 빨리 죽거나, 남성 호르몬 ‘테스토스테론’이 수컷의 면역 기능을 떨어뜨리기 때문이라는 가설이 우세했다. 

윌슨 교수는 “수컷들이 더 많은 암컷을 차지하기 위해 덩치를 키운 결과 기생 생물에 위협을 당하는 아이러니한 결과를 낳은 것으로 보인다”고 설명했다. 

많은 포유동물이 다른 수컷과 싸워 이김으로써 암컷을 차지하고 자손을 늘린다. 동료 수컷을 이기려면 덩치를 키우거나 뿔 같은 무기를 크고 강하게 만들어야 한다. 이처럼 덩치를 키우다 보니 상대적으로 암컷보다 면역 시스템에 쓸 에너지가 부족해졌다는 것이다.

또 연구팀은 큰 덩치 자체가 수컷에 감염의 위험을 높인다고 설명했다. 큰 동물일수록 많이 먹기 때문에 촌충 등 기생충의 알을 삼킬 가능성이 높다. 또 먹이를 찾기 위해 오래 돌아다니다가 감염될 수도 있다. 큰 덩치는 모기 등 곤충의 좋은 목표가 된다. 

윌슨 교수는 “큰 덩치를 통한 수컷의 번식 성공은 진화적으로 짧은 수명이라는 반대 급부를 요구한 것 같다”며 “건강 관리나 치료를 할 때 남성과 여성의 면역 능력 차이를 고려해야 한다”고 강조했다. 

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칼로리에대해서(모두주목!!) 


먼저 kcal의 정의에 대하여 말씀드립니다. 1kcal는 기체를 포함하고 있지 않은 순수한 물 1kg을 1기압하에서 1。C 올리는 데 필요한 열량, 즉 에너지입니다. 물 1g을 올리는 데 필요한 열량은 gcal(그램칼로리) 혹은 cal라고 합니다. 

그런데 cal를 정확하게 정의하기 위해서는 물 1g을 몇 ℃에서부터 가열했는지, 즉 가열이 시작될 때의 온도 영역을 반드시 언급해야 합니다. 왜냐하면 가열되기 시작할 때의 온도 영역에 따라 1。C 올리는 데 필요한 열량이 약간씩 다르기 때문입니다. 

예를 들면 화학이나 물리학에서 널리 사용되는 cal(15。C)는 가열하고 있는 1g의 순수한 물을 1기압하에서 14.5。C에서 15.5。C로 1。C 올릴 때 측정된 열량입니다. 이것을 15。C cal 혹은 cal(15。C)라고 표기하는데, J 단위로 환산하면 약 4.185J입니다. 이때 1kcal=1000cal(15。C)로 나타냅니다. 

이처럼 cal 단위를 J 단위로 환산하는 이유는 J 단위가 오늘날 에너지의 국제 기준의 단위이기 때문입니다. 

그리고 물 1g을 3.5。C에서 4.5。C로 1。C 올릴 때 필요한 열량을 소칼로리(small calorie)라고 하는데, 1cal(4。C)는 4.204J에 해당합니다. 이때는 1kcal=1000cal(4。C)가 됩니다. 

또 0。C에서 100。C로 올릴 때 필요한 열량을 100등분한 것으로, 1。C 올릴 때 필요한 cal는 평균 칼로리라고 합니다. 이것은 얼음이 물로 녹는점에서 끓는점까지 물 1g을 가열할 때 필요한 총에너지의 100분의 1입니다. 이것은 1kcal= 1000cal(mean cal)로 나타냅니다. 이때 1cal(mean cal)는 J 단위로 환산하면 4.190J에 해당합니다. 

그 외에 열화학적 칼로리라는 것이 있는데, 이것은 cal(th)로 표기하고 4.184J에 해당합니다. 여기서 ‘th’는 열화학을 뜻하는 영어를 약어로 표현한 것입니다. 

우리가 흔히 먹는 식료품 포장지나 상품 표지에서는 그 음식의 칼로리가 얼마인지 표기되어 있는 것을 볼 수 있습니다. 이것은 음식이 몸 속으로 들어갔을 때 신진 대사에 얼마만큼의 에너지를 공급해 주는가를 알려 주는 것으로, 이때는 보통 cal(15。C)의 1000배인 kcal의 단위를 사용합니다. 그리고 kcal를 Cal로 표기합니다. 즉 1kcal=1Cal입니다. 

여기서 cal(15。C) 단위를 사용하는 이유는 우리 체내나 일상 주변의 온도 변화에 따른 cal의 값이 cal(15。C) 단위를 기준으로 계산한 값에 가장 가깝기 때문일 것입니다. 

보통 신경 생리학적으로 음식이나 일에 사용되는 값은 cal(15。C)와 1000cal인 Cal를 사용하는 경우가 많습니다.온도에 따른 cal의 측정값은 이처럼 약간씩 차이가 있기 때문에 정밀 작업을 위해서나 혹은 타인에게 그 작업 내용을 정확하게 알리기 위해서는 계산에 사용된 cal 단위가 몇 。C cal 단위인가를 표기해 줄 필요가 있습니다. 

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차가운 수박이 단 이유 - 


수박을 맛있다는 것은 단맛이 많이 난다는 것이다. 즉, 수박을 맛있게 먹으려면 단맛이 많이 나게 해야하는데 어떻게 해야할까? 

단맛을 내는 것은 설탕이다. 이 설탕은 다당류로 소화과정에서 분해되어 포도당과 과당으로 변한다.   

그런데 설탕과 포도당 그리고, 과당의 단맛에는 조금씩 차이가 있다. 과당이 제일 달고, 그 다음이 설탕이고, 포도당은 단맛이 가장 떨어진다. 그러므로 과당이 많을수록 과일의 맛이 달게 느껴진다. 

과일 속에는 거의 예외없이 과당이 들어있다. 과당에는 알파형과 베타형이 있다고 하는데, 베타형이 알파형보다 3배쯤 더 달다고 한다.   

온도가 낮아지면 과일속 과당의 알파형은 베타형으로 바뀌게 되는데, 이것이 적당히 차가워진 과일이 일반적으로 더 단 이유이다. 이는 우리 실생활속에서 누구나 느껴본 경험일 것이다. 하지만 과일을 너무 차게하면 혀의 감각세포가 둔해져 오히려 단맛을 느끼지 못한다.  

 

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