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생활속에서 익숙히 쓰고있는 전파

이것이 없다면, 핸드폰 또한 무용지물~
우리가 멀리 떨어져 있는 사람과 핸드폰으로 이야기를 할 수 있는건 바로 바로 전파 덕분이랍니다. 뿐만 아니라 흔히 쓰는 텔레비전 라디오, 항공.선박 레이더까지, 실생활 깊숙이 자리 잡고 있는 전파.
하지만 전파에 대해서 잘 모르셨다구요? 이번 블로그 포스팅을 통해 함께 배워봅시다!

전파란?
전파는 주기적으로 그 세기가 변하는 전기장과 자기장이 공간을 통해 퍼져 나가는 현상을 말하며 전자파라고도 불립니다. 전파는 빛과 같은 속도로 나가며 성질도 빛과 매우 비슷합니다.

전파의 형태를 보면 마치 파도가 치는 것처럼 진행하는데 가장 높이 솟은 곳을 마루, 가장 낮은 곳을 골이라고 합니다. 마루와 마루, 골과 골 사이를 파장입니다. 진폭은 변화하는 위치가 0인 위치에서 마루의 높이나 골의 깊이를 말하며 주기는 한번의 진동에 소요되는 시간이라는 사실. 즉 마루에서 마루나 골에서 골까지 이르는데 소요되는 시간을 말한답니다. 매 초마다 진동하는 횟수를 주파수라고 하며 이를 나타내는 단위는 헤르츠(Hz)를 사용합니다. 1헤르츠는 전파가 1초에 1번 진동하는 것이랍니다.

전파의 성질은?
전파는 파장이 짧은 것일수록 방해를 많이 받으므로 장애물의 뒤쪽에는 도달하지 못하지만 파장이 긴 전파는 장애물 뒤쪽에도 도달할 수 있습니다. 이러한 현상은 회절이라고 합니다. 전파상 어떤 물질에서 다른 물질로 나아갈 때, 일부는 반사되고 나머지는 꺾여서 들어갑니다. 특히 금속처럼 전기를 잘 전달하는 물질의 표면에서는 전파가 반사되는 정도가 커지지요. 지표면도 전파를 잘 반사하는데 이러한 성질은 실생활에서 무선 통신을 가능하게 해주는 역할을 합니다.

전파의 전달 방법
위의 그림과 함께 읽으시면, 이해하시기 편하시답니다.

전리층은 지구의 대기 상층에 전자와 이온이 모여있는 전파를 반사시키는 층을 말합니다.
지상층(D층)은 지상 60~80km에 있으며 장파를 반사합니다
전리층(E층)은 지상 100~120km에 위치하며 중파를 반사합니다
전리층(F층)은 지상 170~600km에서 단파를 반사합니다.
초극파는 곧장 나가거나 장애물에 부딪히면 반사되는 성질이 있답니다.

전파가 이용되는 곳은?
위에서 전파의 성질을 배웠듯이. 파장이 긴 전파는 장애물이 많은 곳에서 사용되는데 적당하지만 파장이 짧은 전파는 앞이 내다보이지 않는 곳에서 사용할 수 없답니다.
이러한 특성 때문에 전파는 주파수에 따라 사용하는 곳이 다르답니다.

눈에 보이지는 않지만, 실생활에서 없어서는 안될 전파.
전파 덕에 우리의 만남이 소통되고 있다는 사실, 실생활에 숨어있는 과학기술의 전파였습니다.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

2012년 올해의 과학교사 릴레이 인터뷰! <2>
삼락중학교 박갑영 교사와의 만남


  지난번 올해의 과학교사로 선정된 해운대관광고등학교 이용우 교사와의 인터뷰에 이어 오늘은 삼락중학교 박갑영 교사와의 만남을 소개해드리려고 합니다. 과학은 생활이라 말하는 박갑영 교사에게서 듣는 소중한 이야기! 지금부터 함께 하시죠~!

 함께 읽기 : 해운대관광고등학교 이용우 교사를 만나다(http://nstckorea.tistory.com/612)



▲ 간단한 소개 부탁드리겠습니다.
  교육경력 25년차로 학교 전체 업무를 총괄하는 교무부장을 3년간 맡고 있으며, 11년간 부장교사로 있으면서 1,2,3학년 전체의 수준별 과학수업을 맡고 있습니다.
 
▲ 교사의 노벨상이라 불리는 "올해의 과학교사 상"을 받으셨는데, 소감이 어떠신지요?
  상을 받는다는 것은 누구에게나 기쁜 일입니다. 3개월간의 긴 검증과정을 거쳐 최종 수상자가 되었을 때의 기쁨은 이루 말할 수 없었습니다. 25년간의 교직생활을 하면서 늘 한결 같이 연구하고 가르치면서 초심을 잃지 않고 열심히 노력했던 시간에 대한 보상이라는 생각이 들었습니다.

과학부스


  그 동안 많은 학생들과 함께했던 동아리활동, 체험부스활동, 과학탐구대회, 과학전람회, 발명품경진대회 출품 등 어려움도 많았지만, 이때마다 일에 대한 열정을 잃지 않도록 함께 해 준 동료교사들과 다른 교사들의 모범이 되도록 아낌없이 이끌어주신 본교 교장, 교감선생님께도 감사드립니다. 며느리가 학교생활을 충실히 하도록 물심양면으로 도와주신 시어머님과 같은 직종의 교원으로 바른 길로 인도해 준 남편에게도 감사드립니다.
   앞으로 ‘올해의 과학교사상’이란 큰 선물에 보답하고자 더 열심히 할 것이며, 늘 감사하는 마음으로 동료교사들의 귀감이 되도록 노력하고, 과학교육의 발전을 위해 최선을 다하는 사람이 되겠습니다.

▲ 선생님께서 하고 계신 과학수업은 여타 수업과 어떻게 다른지요? 중요하게 생각하는 수업 방향 방향과 활동이 있으신지요?
  ‘과학은 생활이다’라는 마인드로 과학을 생활과 접목시켜 학생들과 함께 실험하고 탐구하면서 모두가 어려워하는 과학을 쉽게 지도하기 위해 노력하고 있습니다. 2008년 수업연구대회에서 수업 1등급 교사가 되면서 부산시교육청 BBT(부산수업우수교사)로 매년 여러 차례 수업공개와 수업 컨설턴트로 활동하고 있습니다.

실험수업


  공개수업과 수업컨설팅을 통하여 다양한 방법으로 수준별 과학수업의 장단점을 비교해보게 되었으며, 무엇보다 책임제 교과교실이 과학 수업에서는 중요하다는 결론을 내리게 되었습니다. 매시간 학생들에게는 다이내믹하면서도 조직적으로 생각하고 활동하길 권합니다. 학생들은 긴 시간 강의 듣기를 좋아하지 않습니다. 짧은 시간동안 반드시 전달해야 할 내용을 전달하고 학생들의 참여를 증가시켜 빠르게 활동한 후 그에 대한 결론을 정리하고, 또다시 유사 실험을 하여 같은 원리를 깨닫도록 하는 등의 접근을 통해 과학을 보다 쉽고 재미있게 생각하면서 그 원리를 터득하도록 하고 있습니다.

  제 수업은 원리를 설명할 때 생활 구석구석에 박혀있는 자료들을 가져와 활용함으로서 학생들 스스로 과학과 생활이 불가분의 관계임을 인식할 수 있도록 하고, 과학이 어렵지만 꼭 필요한 학문임을 느끼게 하는 것입니다.

코너학습

▲ 2009개정교육과정 컨설팅 교사, 과학과 교육과정 재구성 지도안작성, 학습자료 제작 배포, 과학과 수준별지도안 작성 등 과학교육과정 개선에 노력하신 것들에 대한 소개 및 경험담을 들어 보고 싶습니다.
  2009개정교육과정과의 인연은 2009년 10월 대전에서 개최된 2009개 정교육과정 워크숍에 부산시 컨설팅지원단으로 참석하면서부터입니다. 이것을 계기로 8개교과목 교육과정 편성․운영, 블록타임제 적용, 집중이수제 실시 등 2010년도 2009개정교육과정 조기적용 연구학교가 되었고, 계속해서 3년간 개정교육과정 연구학교를 운영하면서 교육과정 편성․운영컨설턴트로 지금까지 활동하고 있습니다. 과학과 교육과정 재구성 지도안 작성의 과제는 올해 연구학교 과제로 워크북을 만들어 홈페이지에 게재하여 배포했습니다.

우수심화과학반

  과학수업은 교사에 따라 매우 활동적이고 재미있게 할 수 있습니다. 교사의 다양한 수업자료 준비가 관건입니다. 저희 학교는 낙후된 지역의 남자학교이지만 학생들의 과학에 대한 생각이 그다지 나쁘지 않다고 봅니다. 우수심화과학반과 과학 동아리 활동을 하면서 학생들과 함께 할 수 있었고, 특히 자유탐구나 과학부스 체험활동 하면서 학생들과 교사가 함께 탐구하는 활동이 학생들에게 많은 도움이 되었던 것 같습니다.

▲ 과학이 중요하다고는 늘 말하고 있지만 학생들에게 과학은 어렵고 힘들어 기피하는 경우가 많습니다. 과학 선생님으로 이 현상을 어떻게 보시며 어떻게 하면 나아질 지 생각하고 계신지요? 선생님의  의견을 들고 보고 싶습니다.
  요즘 아이들은 생각하고 뭔가를 창조하길 좋아하질 않습니다. 그냥 길들여진 대로 살아가는 경향이 있습니다. 옛 말에 배고픈 짐승은 어떻게든 사냥을 하여 먹이를 구해온다는 말도 있지 않습니까?
  그런데 요즘 학생들은 대체로 자생력이 없는 것 같습니다. 이는 우리 어른들의 탓인 것 같기도 합니다. 너무 애지중지 학생들을 키웠기 때문이라는 생각도 듭니다. 이를 헤쳐 나갈 방안으로 발산적 사고를 할 수 있도록, 생각하는 과제제시로 학생들이 스스로 더 나은 방법을 연구해야 할 것입니다.

실험탐구 활동

▲ 과학을 사랑하는 학생들, 그리고 젊은이들에게 하고 싶은 말을 자유롭게 부탁드리겠습니다.
  학생들이여! 과학은 결코 어려운 과목이 아닙니다. 과학은 곧 생활이며, 생활 속에서 과학의 원리를 그대로 찾을 수 있습니다. 뭔가를 찾고자 문제를 인식한다면 그 때부터 새로운 창의가 시작됩니다. 힘들고 어려운 길을 걸어왔을 때, 그 일을 완수해낸 기쁨이 크듯이 조금은 어려운 과제일수록 도전의식도 생기고 그 과제를 해결했을 때 기쁨도 커집니다.

  교육은 ‘가능성을 열어가는 과정’이라고 생각합니다. 자유탐구활동을 통해서나 과학 동아리활동을 통해서, 그리고 다양한 과학체험 부스활동을 통해서 우리 학생들이 과학에 대한 흥미와 열정, 창의성을 키우면서 최선을 다해 줄 것을 당부 드립니다. 1%의 우수한 인재가 나라의 경제를 살린다고 합니다. 1%의 과학 인재가 노벨상을 받는 그날까지 미래의 아인슈타인을 키우기 위해 저 또한 최선의 노력을 다하겠습니다.

야외체험

▲ 마지막으로 현재 구상하고 계신 과학교육에 대한 이야기를 들어보고 싶습니다.
   앞으로 과학교사로서 과학교육과정 재구성을 통한 융합(STEAM)교육에 힘쓰겠습니다. 부산시의 융합교육 교과연구회를 활성화시켜 다양한 자료를 개발하여 보급하도록 하겠습니다. 특히 저는 인체가 좋아하는 음식에 관심이 많습니다. 식물의 구성 성분에 대해 더 많이 연구하여 책자를 발간하고 싶고 주변공기 및 먹는 음식의 성분이 인체에 미치는 효과 등에 대해 연구하여 사람의 몸에 좋은 환경과 음식을 널리 알리고 싶습니다. 또한 일상생활과 밀접한 주제를 중심으로 체험할 수 있는 과학관련 프로젝트 자료집을 개발하고 일반화시켜 과학교육 활성화에 기여하고 싶습니다.

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

겨울잠을 자는 동물들. 왜 겨울잠을 자는 걸까?

 2012년에 찾아온 겨울은 유난히 추웠습니다. 눈도 많이 내렸지요. 이러한 추운 겨울이 다가올 때면 뱀, 고슴도치, 개구리와 같은 동물은 먹이를 모으고 보금자리를 만들어 '동면(冬眠)'에 취하게 됩니다. 어떤 이유로 뱀, 고슴도치, 개구리 등과 같은 동물들은 겨울에 겨울잠을 자야 하는 걸까요?    

 겨울잠은 겨울에 동물이 대사 활동을 최대한 낮추고 잠이 든 상태에서 겨울을 보내는 것을 말합니다, 겨울잠을 자는 동물에는 뱀, 개구리, 곤충, 고슴도치, 도마뱀, 다람쥐, 햄스터, 박쥐, 곰이 있습니다. 하지만 방금 말한 동물들은 야생 상태의 환경에 있는 동물을 말합니다. 알맞게 온도 조절을 해주는 반려동물이나 동물원의 동물은 겨울잠을 자지 않습니다. 뱀, 개구리, 곤충과 같은 동물들은 겨울에 거의 움직이지 않고 겨울잠을 자며, 곰이나 다람쥐, 햄스터와 같은 동물들은 얕게 겨울잠을 잡니다.

 왜 이러한 동물들은 겨울잠을 자야하는 걸까요?

@gerund / http://www.morguefile.com/archive/display/195579


@gojo23 / http://www.morguefile.com/archive/display/224576


 그 이유를 본격적으로 알기 전에 겨울잠을 자는 방식이 다른 것에 대해 먼저 짚고 가야합니다. 뱀, 개구리와 곰, 다람쥐가 다른 방식으로 겨울잠을 자는 것은 겨울잠을 자는 목적이 다르기 때문인데요. 뱀, 개구리와 같은 동물은 스스로 체온 조절이 완전하지 않은 ‘변온동물’로 은 주위 환경의 온도에 따라 체온이 변할 수 있어 겨울의 낮은 기온에 영향을 많이 받기 때문에 깊은 동면에 빠지게 됩니다.

@dewolff / http://www.morguefile.com/archive/display/93976

 이와 반대로 변온 동물과 대조되는 곰, 다람쥐, 강아지, 고양이 등과 같은 정온 동물(포유류가 대표적)은 스스로 체온 조절이 가능해 기후 환경에 크나큰 영향을 받지 않습니다. 이들은 ‘먹이를 통해 열을 발산’하는 방식으로 체온을 조절하는데, 정온 동물에 속하는 동물 내에서도 다람쥐, 곰과 같은 동물은 먹이가 구하기 힘든 겨울에 적게 음식을 섭취하고 에너지 소모를 줄이기 위해 얕은 동면을 취하게 됩니다.

 겨울잠을 자는데 얼어죽지 않는 것은 겨울이 다가오기 전에 동물들이 본격적으로 겨울잠을 잘 준비를 하기 때문입니다. 뱀은 겨울잠을 자기 전에 먹이를 많이 먹어 겨울동안 날 수 있는 영양분을 비축해둡니다. 다람쥐, 햄스터는 도토리와 같은 먹이를 모아두지요. 이와 같은 겨울잠을 나기 위한 준비는 겨울잠을 잘 잘 수 있도록 합니다.

@imelenchon / http://www.morguefile.com/archive/display/22106

 겨울잠을 자는 동물이 있듯이 여름잠을 자는 동물도 있습니다. 달팽이, 무당벌레가 대표적인 동물입니다. 보통 ‘하면(夏眠)’하는 동물들은 열대, 아열대 지방에서 건기와 우기 날씨에 적응한 동물들이 많습니다. 남반구의 폐어류는 물이 있던 장소가 건기 때 물이 마르면 진흙 속에 들어가 여름잠을 잔다고 합니다. 

@spyroterra / http://www.morguefile.com/archive/display/11948

 여러분도 방학 기간 중에 겨울잠을 자는 분들 계시나요? 동물들의 겨울잠은 이처럼 동물의 생명활동과 직접적으로 연관되는 특별한 겨울나기입니다. 2013년 1월, 여러분은 지금 어떻게 겨울을 보내고 있나요? 

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

이명박 대통령 과학기술 대선공약 성과보고서 발간!


국가과학기술위원회는 청와대 및 4개 부처와 공동으로 ‘이명박 대통령 과학기술 대선공약 성과보고서’를 발간하였습니다.

이번 보고서를 통해 이명박 정부의 과학기술 성과를 조명한 것으로 지난 5년간의 과학기술의 성장과 발전을 한 눈에 볼 수 있을 것입니다.

지난 5년간 이명박 정부는 글로벌 경제위기 등 어려운 경제적 여건 속에서도 국가 R&D 예산을 지속적으로 확대하여 2년 연속 무역 1조 달러를 달성하고 세계 8위의 무역대국에 오르는 등 경제성장과 산업기술 역량을 강화하였습니다. 또한 국제특허 출원수 세계 5위, 논문발표수 세계 11위를 비롯해 과학기술 경쟁력은 세계 5위*를 달성하는 등 세계수준의 과학기술 경쟁력을 확보하게 되었습니다.

* 출처 : 스위스 국제경영개발원(IMD) 세계경쟁력 연감

이는 국민 여러분의 성원과 관심에 힘입어 이룩하게 된 결과물이겠죠?
앞으로도 우리나라의 밝은 미래를 위해 과학기술에 대한 지속적인 관심을 부탁드립니다.

이명박 대통령 과학기술 대선공약 성과보고서는 아래 링크를 통해 국가과학기술위원회 홈페이지에서 보실 수 있습니다.^^

www.nstc.go.kr

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

장내세균의 모든 것. 

몇 번의 조류 독감과 SARS가 지나간 대한민국에서는 어딜 가든 ‘안티 바이러스 손 소독제’, ‘살균 소독제’ 등의 ‘안티 바이러스’가 대세입니다. 하지만 최근 생물학계는 우리가 그토록 ‘안티’하는 바이러스에 큰 관심을 보이고 있습니다. 바로 우리의 몸, 장 속에 살고 있는 세균이 우리의 건강을 좌지우지 할 수 있다는 사실을 발견하였기 때문인데요, 오늘은 이에 대해 조금 더 자세히 알아보려고 합니다. 

우리의 눈에 잘 보이지도 않는 미생물은 우리가 생각하는 것보다 대단한 녀석들입니다. 지구 전체에 살고 있는 생명체 무게의 60 퍼센트나 차지한다는 사실! 알고 계셨나요?
그리고 그 중에서 오늘 다루게 될 ‘장내 세균’의 경우, 모두 꺼내어 무게를 재어보면, 무려 1 킬로그램에서 2.5 킬로그램이나 된다고 합니다. 무게만으로는 그 양이 짐작되지 않으시죠? 그 종류와 수를 알아보면, 우리 장 속에는 4,000종이 넘는 세균이 100조 마리 정도 살고 있다고 합니다. 정말 어마어마하죠?

대장균(@Microbe World http://www.flickr.com/photos/microbeworld/5981923914/)

이렇듯 엄청나게 많은 이 녀석들이 우리 장 속에 살며 어떤 일을 하는 걸까요?
먼저, 장내 세균은 크게 두 종류로 나누어 볼 수 있습니다. 우리 체내에 쌓인 피로 물질인 유산을 분해 하는 등의 도움을 주는 유익균, 그리고 우리 몸에 나쁜 물질을 내어 놓는 대장균과 같은 유해균이 그 둘입니다. 이렇게 유익균과 유해균은 함께 우리의 장 속에 살고 있는데요, 바로 그 둘의 비율이 어떻게 되느냐에 따라 우리의 건강이 좌지우지 된다고 합니다.

장내 세균과 관련하여 가장 많은 관심을 받고 있는 건강 문제는 ‘비만’입니다.

비만 건강 위험성 사진 @Mike Licht, NotionsCapital.com / http://www.flickr.com/photos/notionscapital/6980588184/

장 속에 유산균과 같은 유익균의 비율이 높을 경우 날씬한 체질을, 대장균과 같은 유해균의 비율이 높을 경우 비만 체질을 나타낸다는 사실을 밝혔는데요, 이러한 사실을 이용해서 여러 연구팀은 장내 세균을 이식하는 실험을 해 보았습니다. 그 결과, 실제로 장내 세균의 비율을 바꿔주는 것만으로도 비만 체질이 개선되는 놀라운 사실을 발견했습니다. 네덜란드의 연구진은 비만 환자에게 날씬한 사람의 장내 세균을 이식하면 비만이 줄어든다는 실험 결과를 내어 놓았고, 미국 미네소타 대학 연구진도 이를 임상적으로 증명한 바 있습니다. 

하지만, 장내 세균이 들었다 놨다 하는 것이 비만 문제뿐만이 아닙니다. 비만은 물론이며 아토피, 알레르기, 소화기 질환, 호흡기 질환 등 수많은 건강 문제가 장내 세균의 비율을 바꿔주는 것만으로도 개선될 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다.

신기한 것은 정신 질환도 장내 세균과 관련이 있다는 것입니다. 예를 들어 유해균의 비율이 높은 사람에게서 불면증이 더 많이 나타날 수 있습니다. 앞에서 말씀드린 유산균은 유익균에 속하는데요, 유산균은 우리 몸에 쌓인 피로 물질인 유산을 분해하는 역할을 합니다. 하지만 우리 몸에 피로가 많이 쌓여있을 때 유산균이 적고 대장균과 같은 유해균이 더 많다면, 수면을 유도하는 멜라토닌의 분비가 잘 조절되지 못해 수면 장애를 일으키게 되는 것입니다.

수면 사진 http://www.flickr.com/photos/83905817@N08/7676645672/@RelaxingMusic /

심지어 우리가 행복감을 느낄 때 분비되는 호르몬도 장내 세균과 관련하여 일을 한다니, 우리의 모든 것이 아주 조그마한 세균들에 의해 조절 받는 듯합니다. 이렇게 우리의 모든 건강문제를 쥐락펴락 하는 장내 세균에 대한 흥미로운 사실들이 밝혀진 뒤, 장은 ‘제2의 뇌’라는 별명을, 그리고 장내 세균은 ‘제3의 장기’라는 별명을 얻었습니다. 

이토록 장내 세균이 우리의 건강에 중요한 영향을 미친다면, 우리 스스로가 그 장내 유익균과 유해균의 비율을 바꿀 수는 없을까요?

있습니다! 생활 습관에 따라 장내 세균의 총 비율이 달라질 수 있다고 합니다. 먼저, 태어나자마자 갖게 되는 장내 세균은 임신 중 엄마의 장에서 이동하는 장내 세균에 의해 결정된다고 하는데요, 엄마의 학력, 식이 등 여러 가지 생활 습관에 따라 아기가 갖게 되는 장내 세균의 비율도 달랐습니다.

하지만 태어난 후, 우리가 먹는 음식에 따라서도 장내 세균이 달라질 수 있다고 하는데요, 그 예로 패스트푸드를 많이 먹으면 장내 유해균의 비율이 늘어 건강에 해가 된다고 합니다. 또, 부부가 비슷한 식단으로 오랜 기간 함께 밥을 먹다 보면 장내 세균의 비율이 닮아간다고도 합니다.

패스트푸드는 유해균의 비율을 높인다. @A_minor / http://www.flickr.com/photos/fotogiraffee/340052845/

우리 건강의 대부분을 결정하는 장내 세균을 우리의 습관만으로 바꿀 수 있다니 오늘부터라도 유익균이 늘어나길 바라며 생활 습관을 건강하게 고쳐 보아야 겠습니다.

어느 광고에서 차두리 선수가 ‘간 때문이야, 간 때문이야, 피로는 간 때문이야-’ 라는 노래를 불렀는데요, 장내 세균이 피로는 물론 거의 모든 건강문제에 관여한다는 사실을 알았으니, 이제는 그 노래가 ‘균 때문이야, 균 때문이야, 피로는 균 때문이야-’ 라고 바뀌어야하지 않나 생각해 봅니다. 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

감기와는 다른 독감! 그 정체는?

최근 미국에서 독감에 걸려 사망했다는 소식이 연신 들려오면서 우리나라도 독감에 대한 불안감이 확산되고 있습니다. 한파가 이어지면서 병원을 찾는 환자는 눈에 띄게 늘고 있고 병원에서는 평소의 2-3배에 이르는 환자를 감당하기 힘들어할 정도죠. 환자의 대부분은 단순 감기부터 독감, 장염 등의 질병으로 병원을 찾고 있는데요, 그렇다면 대체 독감은 감기와 어떻게 다르고 왜 겨울이면 유행을 하며, 심하면 사망에 이르기까지 하는 것일까요? 오늘은 독감의 원인과 증상을 살펴보도록 하겠습니다.

인플루엔자 바이러스 @kat m research / http://www.flickr.com/photos/36128932@N03/3338845735/

독감은 인플루엔자 바이러스에 의해 생기는 급성 호흡기 질환입니다. 독감은 코나 목(상부 호흡기계), 폐(하부 호흡기계) 등에 바이러스가 침투하여 고열이나 두통같은 신체 증상을 동반합니다. 보통 감기와 증상이 비슷하여 단순히 감기보다 그 정도가 심한 것으로 생각하는 사람이 많지만 실상은 이와 다릅니다.

감기200여 종의 다양한 바이러스에 인한 코와 목 부분(상부 호흡기계)의 감염 증상으로, 보통 감기의 증상은 재채기, 콧물, 기침, 미열 등입니다. 그리고 이러한 증상은 특별한 치료가 없더라도 몇일간 휴식을 취하면 증상이 완화되고 치유가 됩니다.

감기와 다른 독감
하지만 일반 감기와 달리 독감은 증상이 조금 다릅니다. 일반 감기는 보통 기침이나 콧물 같은 증상으로 시작하지만 독감인플루엔자 바이러스에 의해 생기는 급성 호흡기 질환으로 갑작스럽게 고열과 오한 등의 증상을 보이고 심한 몸살과 전신 근육통을 동반합니다. 특히 유아나 노인 그리고 다른 질환을 가지고 있는 사람이 독감 바이러스에 감염될 경우 합병증의 발생으로 목숨을 잃을 수 있습니다.

그렇다면 독감은 왜 일어나는 것일까요? 감기와 마찬가지로 독감 역시 바이러스가 원입니다. 하지만 감기 바이러스와는 다르죠. 독감 바이러스에는 인플루엔자 바이러스 A형, B형, C형이 있는데요, 이 중 A형과 B형이 사람에게 병을 일으킵니다. A형이 H항원과 N항원 등 여러 종류가 있고 H1, H2, H3, N1, N2의 항원이 병을 주로 일으킵니다. 미국에서 유행하는 인플루엔자 유형은 H3N2이며 국내에서 유행하는 인플루엔자는 H1N1과 다릅니다.

@@alviseni / http://www.flickr.com/photos/alvi2047/3483848619/

매년 독감주사가 맞아야하는 이유
우리는 매년 독감 주사를 맞습니다. 감기 주사는 못 들어봤어도 독감 주사를 매년 맞는데 왜 매년 맞을까요? 먼저 감기를 일으키는 바이러스는 너무 다양해서 백신을 만들 수 없습니다. 그러나 독감을 일으키는 바이러스는 한 종류이기 때문에 백신을 만들 수 있기 때문에 독감 주사를 맞아 독감을 예방할 수 있습니다. 하지만 독감 바이러스는 변이가 심해 매번 다른 백신이 필요합니다. 면역 지속기간도 3개월에서 6개월로 짧기 때문에 매년 새로운 예방접종이 필요한 것이죠. 보통 독감 예방접종은 10월~11월에 권장하며 4월까지는 독감이 발생할 수 있기 때문에 독감 주사를 맞았다고 해도 100% 안심해서는 안 됩니다.

그럼 독감 예방주사를 맞으면 정말 독감에 안 걸릴까요? 독감 주사를 맞으면 우리 몸에 독감 백신이 생깁니다. 우리 몸의 면역세포가 이 병원균(백신)의 모양을 기억해두었다가 독감 바이러스에 감염이 되면 빠른 시간 내에 질병에 걸리지 않도록 예방해주기 때문에 독감에 걸릴 확률을 낮춰줍니다. 여기서 예방주사를 맞아 항체를 만들기까지 2주 정도의 시간이 걸립니다. 그래서 독감이 유행하기 2주 전에 주사를 맞아두면 효과적입니다.

전염성이 강한 올해 독감 주의!
올해에는 극심한 한파로 인해 계절성 질병인 독감의 유행 시기가 보름정도 앞당겨졌다고 합니다. 그래서 미리 독감 주사를 맞지 못한 사람들이 많아 최근 병원에 진료를 받으러 오는 사람들이 많다고 하는군요. 특히 올해 독감은 이전보다 전염성이 매우 강하고 기침과 고열을 동반한 감기 증세가 3주 이상 지속된다고 합니다. 다행히 지금 미국에서 큰 피해를 일으키고 있는 독감과는 유형이 다르지만 그렇다고 해도 개인 위생에 철저히 신경써야 합니다.

@comopeiz / http://www.flickr.com/photos/comopeiz/3963049433


독감을 예방하려면..?
그렇다면 독감을 예방하기 위해서는 어떻게 해야할까요? 가장 기본적인 것들을 지키는 것이 중요합니다. 단순한 것들이지만 최선의 것들이기도 하죠. 우선 항상 외출 후에 손발을 씻고 양치를 하여 감염을 막는 노력이 필요합니다. 사람들이 많은 곳은 피하고 바이러스가 물건을 통해서도 전염될 수 있으니 유의해야 합니다. 특히 최근 스마트폰을 많이 이용해 스마트폰으로도 바이러스가 전염될 수도 있다고 하니 스마트폰의 청결도 중요합니다.

백신주사에 대한 중요성도 빼놓을 수 없는데요. 특히 국내 의료기관에서 접종하는 인플루엔자 백신에는 현재 미국독감 유형인 H3N2 외에도 국내에 돌고 있는 H1N1, 봄철에 대두되는 B형 인플루엔자까지 포함되어 있다고 합니다.

실내습도를 유지하는 것도 중요합니다. 습도가 낮으면 피부와 점막이 약화되어 세균이나 바이러스 등이 쉽게 침투하게 됩니다. 습도가 낮아 코의 점액이 마르면 점막이 손상되어 바이러스가 쉽게 침투하게 되고 감기나 독감에 걸리게 되는 것이죠. 또한 인플루엔자 바이러스는 낮은 습도에서 오래 살고, 건조한 공기에서 바이러스가 오래 떠다닐 수 있다는 점도 잊지 말아야 합니다. 그러니 실내 습도 조절에 유의하셔야 합니다.
덧붙여 면역력이 떨어지는 겨울에는 비타민C가 많은 과일을 먹는 것도 도움이 되며 적당한 운동도 건강을 지키는 데 좋겠죠?

@Arlington County / http://www.flickr.com/photos/arlingtonva/4314530838/


이렇듯 독감은 유아나 노인뿐만 아니라 성인도 걸릴 수 있으니 각별한 주의가 요구됩니다. 또한 매년 예방접종을 통해 겨울을 잘 보낼 수 있도록 노력이 필요합니다. 적을 알면 백전백승(지피지기), 독감에 대해 알았으니 이번 겨울엔 독감 없는 겨울을 맞이합시다!

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

“올해 국가연구개발사업 성과평가, 부담은 줄이고, 실효성은 높이고” 
 - 평가지표를 간소화하고 질적 우수성에 초점 맞춰 -


국가과학기술위원회(위원장 김도연, 이하 국과위)는 정부 지원을 받아 2012년도에 추진된 연구개발사업 중, 평가 주기(3년)가 도래한 84개 사업(16개 부처, ’12년 예산 2조 7,807억원)을 대상으로 성과평가를 실시한다고 23일 밝혔습니다.

연구개발사업의 성과평가는 소관 사업을 수행하는 부처가 스스로 사업을 평가하는 자체평가와 부처가 수행한 자체평가가 적절한지를 살펴보는 국과위의 상위평가로 구분됩니다.(붙임 자료 참조)

연구자 및 평가 전문가들의 의견 수렴을 통해 마련된 ’13년도 국가연구개발사업 성과평가의 주요 개선 내용을 살펴보면 다음과 같습니다.

국과위는 연구현장의 연구자 및 평가 전문가 등이 참여한 5차례 포럼을 통해 평가 부담을 완화하고, 평가 실효성을 강화하는 성과평가 개선안을 마련하였습니다.

   ※ 개선안은 ’13년 성과평가 실시계획에 반영되어 국과위 운영위원회에 상정·확정(’12.12)

<평가 부담 완화>
ㅇ 평가의 변별력이 적고 연구 현장에 부담 주는 집행 관련 지표(예산 집행율 및 모니터링 등)를 삭제하여 평가 지표 간소화.
※ 국방사업의 경우 사업 특성을 감안하여 집행 지표 유지
ㅇ 2개 이상의 예산 회계로 지원 받는 동일 사업의 경우, 지원 받은 예산 회계별로 평가받아 부처에 부담 준다는 지적에 따라 동일 사업은 하나로 묶어서 통합평가 실시.
* ’13년도 평가 대상 중 4개 사업이 통합평가를 받을 예정

 

<부처 평가 자율성 강화>
ㅇ 부처가 평가한 사업을 국과위 상위평가에서 다시 평가함으로써 부처의 평가 자율성을 약화시킨다는 의견에 따라, 부처가 수행한 평가 절차와 결과가 적절한지를 점검하여, 적절성이 인정되면 재평가를 거치지 않고 부처의 자체평가 결과를 그대로 인정하는 적절성 점검을 본격 추진*.

* ’12년 상위평가 시 적절성 점검 시범 실시 ⇒ 1개 부처(산림청)의 자체평가 결과 인정

ㅇ 평가지표의 배점은 고정적으로 적용되었으나, 금번 성과평가에서는 부처에 일부 지표에 대한 배점 자율권을 주어, R&D 소관 부처가 사업 특성을 감안해 평가(성과의 질적 우수성) 지표의 배점 범위 내에서 세부 배점(과학기술적 성과, 경제사회적 성과)을 자율적으로 결정하도록 함.

 

<성과목표 중심 평가로 전환>
ㅇ 지표가 중시되던 기존 성과평가를 목표 중심으로 개선하고자, 사업의 성과 목표를 구체적으로 설정하고 설정한 목표 달성도 중심으로 평가 추진. 이를 위해 올해부터 국과위는 각 부처가 사업별로 설정한 성과목표와 성과지표에 대한 적절성 여부 점검 계획.

* 성과목표 사전 점검(’13년) → 성과목표 달성도 중심 평가(’14년)

한편, 국과위 배태민 성과평가국장은 “앞으로 성과평가는 연구자의 평가 부담을 줄이고 평가 실효성을 높이는 방향으로 지속적으로 추진할 것이며, 금번 실시되는 평가는 하나의 출발점”이 될 것이라고 밝혔습니다.

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

다이어트를 하고 싶다면, 가짜 식욕을 정복하라!


@mconnors / http://www.morguefile.com/archive/display/8016

 조금이라도 예쁘고 날씬한 몸매를 가지고 싶어서 현대 사회에서 다이어트는 남녀 불문하고 많은 사람들이 시도하고 있습니다. 비만클리닉, 한방 다이어트 등 살을 빼는 방법도 가지각색이고 다이어트 열풍은 식을 기미가 보이지 않고 있지요. 하지만 맛있는 음식이 생각나서, 맛있는 음식을 보면 참을 수 없는 식욕 때문에 번번이 다이어트를 실패하고 맙니다.
하지만 과연 그때 느끼는 식욕이 진짜일까요? 여기서 놀라운 사실 하나! 식욕 중에서 진짜 식욕과 가짜 식욕이 있으며, 상당 부분은 가짜 식욕 때문에 다이어트를 실패하는 경우가 많다는 것입니다.

@Darnok / http://www.morguefile.com/archive/display/129970

 자, 그렇다면 대체 가짜 식욕은 무엇일까요? 가짜 식욕은 자신에 대한 불만족, 다이어트에 대한 불안감이나 강박감, 분노, 외로움, 슬픔 등의 여러 감정들이 뇌에 전달되면서 중추 신경계가 자극받아 생기는 감정적인 공복감입니다. 본래 배고픔과 포만감을 느끼게 하는 물질은 뇌의 시상하부에서 식욕억제호르몬, 렙틴 호르몬과 주로 위장에서 분비되는 식욕촉진호르몬, 그레린 호르몬이 있습니다. 서로 상반되는 역할의 호르몬의 균형이 깨지면 식탐이 발동돼 끊임없이 음식을 먹게 됩니다.

@click / http://www.morguefile.com/archive/display/89777

 이 때 균형이 깨지는 이유 중 가장 첫 번째는 스트레스와 욕구불만입니다. 스트레스와 욕구불만은 가짜 식욕의 대표적인 원인이기도 합니다. 흔히 드라마에서 보이는 실의에 빠진 슬픈 여주인공이 양푼비빔밥을 꾸역꾸역 입에 넣는, 음식으로 스트레스를 푸는 것이 대표적인 가짜 식욕의 사례입니다. 스트레스가 쌓였을 때 식욕이 당기는 이유체내의 세로토닌 수가 줄기 때문에 세로토닌 양을 복귀시키기 위해 단 음식을 먹고 싶어 하며, 스트레스 호르몬인 코르티솔을 많이 분비시켜 배고픔을 느끼기 때문입니다. 이외에도 갑작스럽게 허기가 느껴지거나 달고 매운 자극적인 음식들이 먹고 싶을 때, 식사 후 3시간도 채 되지 않아 배고픔을 느낄 때 모두 가짜 식욕 때문입니다.

@kconnors / http://www.morguefile.com/archive/display/4889


 반면 진짜 식욕은 신체적으로 배고프다는 것을 단계적으로 알려주고 음식을 섭취하면 포만감을 느낍니다. 허기가 질 때 진짜 식욕과 가짜 식욕의 구분이 어렵다면 물 한 컵을 마시면 됩니다. 물을 마시고 여전히 배가 고프다면 진짜 식욕, 배고프지 않다면 가짜 식욕입니다. 가짜식욕은 진짜식욕만큼 허기가 매우 져서 식욕을 참기 힘듭니다. 가짜식욕만 줄여도 섭취하는 음식의 양이 훨씬 줄어든다고 하니, 다이어트를 할 때는 가짜식욕을 꼭 유념하시기 바랍니다.

 그렇다면 가짜 식욕을 억제하는 방법은 무엇일까요?
 가짜 식욕은 습관적으로 생기는 배고픔으로 심리적인 문제ㅡ적개심, 분노, 낮은 자존감, 만성스트레스 등이 주된 원인입니다. 스트레스를 음식으로 푸는 경우를 주변에서 종종 볼 수 있지요? 이처럼 가짜 식욕의 가장 근본적인 해결책은 자신의 감정을 자주 돌보는 것인데요.

 너무 추상적인가요? 그렇다면 현실적으로 가짜 식욕을 억제하기 위해서는 음식 대신 짧은 시간에 강도 높은 운동으로 스트레스를 풀거나 과당 종류의 음식을 피하고 단백질을 섭취하는 것입니다. 또한 다이어트를 할 때는 가짜 식욕이라고 무조건적으로 피하기보다는 사람의 자연스러운 현상이라 생각하고 적당한 선에서 음식을 조절하는 것이 좋습니다. 안 그러면 가짜 식욕 자체에 대한 스트레스가 넘칠 테니까요. 이 스트레스는 다시 가짜 식욕으로 이어져 악순환을 반복하게 됩니다. 배고픔의 기준을 정해놓는 것도 무조건적인 음식 섭취를 사전에 방지할 수 있으니 참고하세요~

@Karpati Gabor / http://www.morguefile.com/archive/display/761425

 단기간에 다이어트를 하더라도 식습관 조절에 실패하면 결국 예전 몸매로 돌아가는 경우가 많습니다. 더욱이 그 이유가 감정적 공허함, 가짜 식욕 때문이라면 더 억울하겠죠. 우울함, 분노, 짜증 등 일상에서 받는 스트레스를 푸는 나만의 방법을 찾고 쌓아두지 말고 그때마다 풀어주면서 감정적으로 자신을 돌보는 것, 그것이야말로 가짜 식욕에 휘둘리지 않기 위한 첫 걸음입니다. 이젠 먹는 것이 아닌, 따스한 감정으로 마음을 채워보세요~


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우리 생활 속 과학이야기

스마트한 겨울 의류들, 그 속에 숨어있는 과학이 궁금하다!

올 겨울 예년보다 혹독한 추위가 예상된다는 기상청의 전망이 맞아떨어지면서 진화된 보온 발열 기능을 내세운 기능성 의류 광고가 자주 눈에 띄고 있습니다. 단순히 추위와 바람을 막아주는 역할을 하던 방한 의류에서 이제는 열을 발생시켜 몸을 따뜻하게 만들어주는 단계로 진화하고 있죠~!

@earl53 / Image URI: http://mrg.bz/3kwlpM / JPEG URI: http://mrg.bz/aBuNxJ

보온 발열 의류는 어떻게 열을 발생시킬까요?
섬유 기술의 다양한 특허 출원으로 유명한 국내 모 브랜드는 일본에서 개발한 기술을 적용한 기능성 내복을 선보였는데요~ 일종의 발열 섬유를 이용하여 체온을 유지시켜주는 기능성 내복을 제작했답니다. 그 원리는 몸에서 배출된 수분과 피부 표면이 마찰을 일으켜 열이 나는 원리에요. 특수 원단으로 인해, 땀을 흡수하여 발열 반응을 일으키도록 하는 기능성 내복인데 보통 땀을 흘리면, 땀이 증발하면서 주변의 열을 빼앗아 갑작스런 한기를 느끼게 되는 경우가 비일비재한데, 이 기능성 내복을 입으면 땀이 나더라도 습하지 않고 산뜻하면서도 적정 온도를 유지할 수 있어 매우 효과적이라고 하네요.

함께 읽어보기 : 발열내의 왜 따뜻할까(http://nstckorea.tistory.com/604)

@cristinasz / Image URI: http://mrg.bz/400wIs / JPEG URI: http://mrg.bz/u66pzW

발열이 아닌 단열의 중요성!

혹한의 겨울 패딩을 가장 즐겨찾는 이유는 무엇일까요? 바로 따뜻한 외출을 위해서에요. 패딩 속 오리털이나 솜은 옷 속에 공기를 가둬 정기공기층을 만들어주어 열의 이동을 막아준대요. 공기는 열전도율이 매우 낮은 물질로 옷 속의 온기가 새나가지 않게, 외부의 냉기가 들어오지 못하게 효과적으로 열의 이동을 막는답니다. 쉬운 예로 추울 때 몸의 털이 서는 것도 피부 겉면에 정지공기층을 만들어 최대한 체온을 유지하기 위한 생체의 방어기작이랍니다.

같은 원리를 이용해 최근에는 섬유 내부에 공기를 가두어 만든 중공섬유가 만들어졌는데요. 파이프처럼 섬유 가운데 구멍이 뚫려있는 형태의 합성 섬유로 섬유 자체에 공기층이 만들어져 있어 보온성이 뛰어나고 탄성이 좋으며 가벼운 것이 특징이랍니다. 보온 효과와 가벼운 착용감을 강조하여 겨울철 의류나 아웃도어 제품에 사용되고 있는 에어로웜이라는 섬유는 바로 이 중공섬유를 말해요. 흡수성이 좋아 안솜, 카펫, 스포츠웨어 등에 사용된답니다.

@clarita / Image URI: http://mrg.bz/siVNZ8 / JPEG URI: http://mrg.bz/NCVLbv

 
발열 섬유 메커니즘! 신체열 반사

이 따뜻한 겨울 옷에는 복사에 의해 열이 나가는 것을 다시 반사시켜 열을 보존하는 원리가 숨어있다고 해요. 직물의 미세기공 알루미늄 두 층이 인체에서 반사된 열을 다시 복사, 반사하고 직물 겉면의 미세한 공기층이 다시 전도에 의한 열손실을 막아 보온효과를 한층 증대시키는데요. 이 기술은 신체에서 발생하는 복사열을 밖으로 나가지 않도록 직물을 가공한답니다. 은과 알루미늄 등의 금속을 섬유에 니들펀칭하여 적층시키는 방법이나, 코팅 또는 증착, 도금시켜 신체에서 복사되는 열을 반사시켜 보온, 발열 효과를 높인답니다.

@daryl / Image URI: http://mrg.bz/rd6oSP / JPEG URI: http://mrg.bz/WRZkFc

야간 스키, 야간 산행에 LED?

겨울철에 즐길 수 있는 스포츠 하면 떠오르는 것이 스키인데요. 스키장만 봐도 설레는 분들 많으시죠? 요즘엔 이 스키장에서 LED 점퍼를 입는 분들이 늘어나고 있다고 해요. 이 LED 점퍼는 용어 그대로 전기 신호를 보내주는 실을 말하는 ‘전도사’와 ‘LED 필름’을 이용해 만든 것인데요, ‘야간 스키’뿐만 아니라, 야간 산행하시는 분들에게도 큰 인기를 누리고 있다고 합니다. 작업에도 이 점퍼가 유용하게 쓰일 때가 있는데요, 바로 야간 근무가 많은 경찰과 우리가 잠자는 동안에도 일을 하는 환경미화원 분들의 경우가 그렇습니다.

이렇게 더욱 스마트하게 변한 겨울 의류들. 앞으로는 얼마나 더 다채로운 섬유들이 등장하게 될까요? 정부에서는 지난 2009년 IT(정보기술)와 섬유를 결합해 건강상태 등을 체크해주는 기능성 섬유 등에 이르기까지 다양한 ‘슈퍼섬유’ 육성 계획을 밝혔을 정도이니 그 가능성은 무궁무진해 보입니다.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

형광펜으로 쓴건 왜 복사가 안될까?

@photosteve101 / http://www.flickr.com/photos/42931449@N07/5418393428

시험기간만 되면 복사기와 프린터 앞이 북적거리게 되죠? 시험 기간에 노트 정리를 잘한 친구의 노트를 일일이 베낄 수도 없고, 친구한테 미안해지기도 하고...... 복사기가 없다면 모든 자료를 손으로 작성하는 불편함을 겪어야 했을것입니다.

그런데 복사하는 도중 이런 일 겪어보신적 없으신가요? 형관펜으로 표시한 부분이 복사가 되지 않는 경우. 저도 가끔 왜 형광펜 자국은 복사가 되지 않는 지 궁금하더라고요. 그래서 오늘은 복사기의 원리와 형광물질을 통해 그 이유를 알아보도록 하겠습니다.

정전기 @deltaMike / http://www.flickr.com/photos/deltamike/5309202398/

복사기의 원리

복사기는 정전기 원리를 이용합니다. 정전기란 전자가 한 물체에서 금방 다른 물체로 이동하지 않고 머물러 있는 현상입니다. 정전기는 전기처럼 양극과 음극으로 나뉘는데, 같은 극성은 서로 밀어내려는 힘이 작용하고 다른 극성은 서로 끌어당기는 힘이 작용합니다. 웃옷을 벗다가 머리카락이 서로 붙거나 컴퓨터 모니터에 먼지가 달라붙어 있는 것 등이 일상생활에서 쉽게 볼 수 있는 정전기 현상입니다. 복사기의 경우는 다른 극성이 서로 끌어당기는 힘을 사용합니다.

그럼 복사기 안에서 정전기는 어떻게 일어날까요?

1. 정전기를 일으키는 첫 작업은 복사기의 핵심 부품인 드럼에서 시작됩니다. 드럼은 직경 30㎜에서 80㎜쯤 되는 알루미늄 원통 모양을 말합니다. 드럼은 복사하기 전부터 이미 (+)전기를 띄고 있습니다.

2. 이 상태에서 복사할 종이를 복사기에 올려놓고 복사 버튼을 누르면 복사기 유리판 내부에서 밝은 불빛이 좌우로 천천히 자료를 훑게 됩니다.

3. 이 불빛이 복사기 드럼 위에 그림을 맺게 합니다. 이때 종이의 흰 부분에 닿은 빛은 반사가 되지만 글자가 있는 검은 부분은 빛을 모두 흡수하기 때문에 반사가 되지 않습니다. 드럼 위에 상이 맺힐 때, 자료에서 글씨가 없는 흰 부분에 의해 반사된 불빛은 드럼 위의 (+)전기를 없어지게 만듭니다. 반면 글씨가 있는 검은 부분에 의해 빛 반사가 되지 않은 부분에는 (+)전기가 남아있게 됩니다.

4. 이렇게 글씨 부분에만 남아 있는 (+)전기에 마찰을 이용해 (-)전기를 띤 탄소 가루(토너)를 묻히면, (+)전기가 (-)전기를 띤 탄소 가루를 끌어당겨 서로 붙게됩니다.

5. 드럼에 글자 모양으로 형성된 탄소가루가 형성되는데 이 밑으로 종이를 통과시키면 그대로 인쇄가 됩니다. 이때 종이 밑에서 강한 양의 전하를 걸어주는 작업이 필요합니다.

@kioan / http://www.flickr.com/photos/kioan/3518691708


복사가 끝난 종이는 따끈따끈하다?

그런데 정전기 원리를 이용해서 단순히 종이 위에 글씨를 만들 수는 있지만 이를 고정시키지는 못합니다. 탄소 가루는 정전기에 의해 종이에 묻어 있는 것인지 정전기가 없어지면 곧 종이에서 나가 떨어지게 됩니다.

따라서 종이 위에 글씨가 그대로 남아 있게 하기 위해서는 글씨가 형성된 종이를 180도 이상 되는 뜨거운 롤러 사이로 통과시키는 작업이 필요합니다. 이 과정에서 탄소 가루들은 그대로 종이에 달라붙게 되고, 복사한 종이가 따끈따끈한 것은 바로 이 뜨거운 롤러를 통과시키는 작업 때문입니다.

@jaehune/http://www.flickr.com/photos/jaehune/370782246

그럼 왜 형관펜은 복사가 안되는 것일까?

형광(螢光, fluorescence)이란 물질이 빛의 자극을 받아 발광하는 현상을 말합니다. 즉, 빛에너지를 받은 물질이 새로운 형태의 빛을 다시 내뿜는 것이라고 할 수 있습니다. 복사를 처음 시작할 때 일단 원본 종이에 불빛부터 비춘다고 앞서 얘기 했듯이 흰 부분은 빛을 반사하지만 글씨 부분은 빛을 흡수해 버립니다. 그런데 형광펜으로 쓴 부분은 빛을 받아 새로운 형태의 빛을 방출하기 때문에 복사기는 이 부분을 그냥 흰색으로 인식해 버립니다. 그래서 복사가 되지 않는 것이죠.

복사기는 여백이 많은 하얀부분의 빛을 많이 반사하고, 까만 글자부분은 상대적으로 빛을 적게 반사합니다, 따라서 원고의 농도에 따라 빛의 반사량이 다른게 나타나고 복사되는 결과물도 다르게 출력됩니다. 다만 형관펜 복사를 반드시 하고싶다면 바로 이 복사기의 민감도를 이용하는 방법이 있습니다.

복사기에 있는 ‘진하게’ 버튼을 누르면 복사기가 흰색과 형광색이 빛을 방출할 때의 미묘한 흡수량 차이를 구분해서 흐릿한 회색으로 인쇄를 할 수 있습니다. 추가적으로 팁을 한가지 드리자면! 형광펜 색에 따라 복사되는 정도가 다르기 때문에, 파란색이나 분홍색 형광펜 사용하면 상대적으로 쉽게 복사할 수 있습니다. 가장 복사가 안 되는 것이 노란색 형광펜이고요.

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우리 생활 속 과학이야기

6가지의 온실가스의 정체는?


 지구온난화의 주범이 온실가스라는 사실은 잘 알지만, 사실 우리는 온실가스에 대해 잘 알지 못 합니다. 온실가스에서도 교토 의정서에서 정한 6가지의 온실가스가 있다는 사실, 혹시 여러분들은 알고 계셨나요? 온실가스는 주로 어디에서 많이 나올까요? 온실가스에 대해 파헤쳐보겠습니다.

 함께 읽어보기 : 봄철 이상기후의 원인은?(http://nstckorea.tistory.com/377)

교토의정서에서 정한 6가지의 온실가스

1997년 일본 교토에서 열린 교토의정서에서 온실효과를 보이는 6가지의 온실가스를 정했습니다. 온실가스란 지구의 복사열인 적외선을 흡수하고 지구로 다시 방출하는 기체를 말합니다. 사실 온실가스 없다면 밤과 낮의 온도 차이가 커져 지구상의 생물들이 살기 힘들어질 수 있습니다. 그러나 너무 많이 배출이 되어 여러 피해가 속출하자 이를 줄이기 위한 노력을 국가적 차원으로 하고 있습니다.
자, 그럼 지금부터 온실가스의 종류에 대해 알아보고 어디에서 발생되고, 쓰이는지 알아볼까요?


1. 우리가 현재 내쉬고 있는 이산화탄소 
 이산화탄소는 탄소나 그 화합물이 완전 연소할 때, 혹은 생물이 호흡할 때 생기는 기체입니다. 우리가 가장 많이 듣던 기체입니다. 공업에서는 석회석과 같은 화석연료를 가열하거나, 탄소화합물을 연소할 때, 생물체가 유기물로 분해될 때도 생깁니다. 우리와 같은 생명체도 호흡을 통해 이산화탄소가 배출됩니다. 전체 온실가스 배출량 중 약 80% 이상을 차지하고 있습니다.

@Alex Barth / http://www.flickr.com/photos/a-barth/3131433031/


2. 소, 닭이 만드는 메탄?

 메탄은 천연가스의 주성분이며 무색, 무취인 가연성 기체가 특징입니다. 이산화탄소보다 분자당 10~20배 이상의 온실 효과를 냅니다. 주로 가축의 배설물의 분해과정에서 발생하고 쓰레기 매립장이나 도시 가스의 누출로도 인해 많이 발생합니다. 메탄은 산업혁명 이전에 비해 대기 중 메탄 농도가 150% 이상 증가하여 발전을 할수록 많이 생기는 기체입니다.

3. 마취제로 사용되는 아산화질소가 온실가스였다고?
 아산화질소는 질산암모늄을 열분해할 때 생기며 투명한 기체입니다. 석탄을 캐거나 연료가 고온연소할 때, 질소비료를 통해 발생됩니다. 아산화질소는 흔히 웃음가스라고도 불리는 데, 소량으로 사용하면 진정 효과가 있어 병원에서 사용되기도 하였으며 흡입하면 얼굴에 경련이 일어나기 때문에 생긴 별명입니다.

@tychay / http://www.flickr.com/photos/tychay/6873915545


4. 온실가스의 주범! 수소불화탄소
 수소불화탄소는 오존층을 파괴하는 물질인 프레온가스로, CFC(염화불화탄소)의 대체물질로 개발되었습니다. 불연성, 무독성이 특징입니다. 냉장고나 에어컨 등 냉매로 사용되고, 발포, 세정, 반도체 에칭가스 등 다양하게 사용됩니다. 주로 인공적으로 만들어 산업공정의 부산물로 많이 쓰입니다.

@Marcel Oosterwijk / http://www.flickr.com/photos/wackelijmrooster/3488106653/

5. 최대 온난화지수 92,000! 과불화탄소
 과불화탄소는 탄소(C)와 불소(F)의 화합물로 전자제품, 도금산업, 반도체의 세척용, 냉매, 소화기, 폭발방지물, 분무액, 발포제 등으로 사용되는 가스입니다. 과불화탄소 또한 CFC(염화불화탄소)의 대체하여 쓰고 있으나 온실가스 중 차지하는 비중이 해마다 늘고 있습니다.

6. 양은 적지만 지구온난화에 치명적인 육불화황
 육불화항은 대기 중 양이 이산화탄소의 1% 미만이지만 지구온난화 지수는 매우 높은 기체입니다. 전기를 통과시키지 않는 특성 때문에 반도체 생산 공정에서 많이 사용됩니다. 또 전기제품, 변압기 등 절연가스로도 사용됩니다.

출처 : http://www.gir.go.kr/og/hm/gs/a/OGHMGSA010.do


 교토의정서에 의해 선진국들은 온실가스 배출량을 2008년~2012년까지 90년 수준의 평균 5.2%를 줄여야 합니다. 우리나라는 감축의무가 면제되었지만 앞으로 온실가스를 줄이기 위해 다양한 방안을 내놓고 있습니다. 그 중에서 2015년 시행되는 배출권거래제도 등이 있습니다. 우리나라도 온실가스 배출량을 줄인 녹색 선진국이 되었으면 합니다. 


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우리 생활 속 과학이야기

 작년에 발생한 옆 나라 일본의 후쿠시마 원전사고에 이어, 지난 3월 발생한 고리 원전 1호기의 작동 결함을 시작으로 영광 3·5·6호기, 울진 4호기의 문제가 생기면서 ‘원자력발전소 사고’는 올해의 최고 화제 과학기술뉴스로 선정되었다. 원자력발전소는 이렇게 과학기술뿐만 아니라 경제, 국민 복지 등에도 영향을 끼치는 아주 중요한 기관이다. 많은 뉴스를 접하던 중, 우연히 한국에서 원자력을 공부하고 있는 학생들에게 관심이 갔다. 공학부 치고는 우리나라에 상대적으로 적은 원자력공학과는 무엇을 공부하는 과일까?

대한민국 미래의 원자력 기술개발을 책임질 인재들, 카이스트 원자력공학과의 김지희(08학번․원자력안전연구실 대학원 입학예정), 김남기(11학번 원자력공학과 학생회장) 학생을 만나 그 이야기를 들어보았다.

Q. 카이스트에는 많은 공학관련 과가 있는데, 원자력공학과를 택하게 된 이유나 계기가 있다면?

김지희 : 처음에 과 이름이 너무 생소해서 궁금증이 생겼는데요. 알아보니 원자력 발전과 관련된 다양한 분야(nuclear physics나 열수력, 재료 등)를 배울 수 있고 그것뿐만 아니라 다른 에너지 이용이나 방사선이나 동위원소를 이용한 의학물리 등도 다루는 곳이라 매력 있다고 생각했어요.

김남기 : 저는 원래 에너지 분야에 관심이 많았습니다. 카이스트에 입학하기 전부터 원자력 및 양자공학과에 가는 것을 생각했고, 학과설명회도 여기저기 다녀본 결과 지금의 과가 가장 저와 맞는다고 생각해서 선택했습니다.

Q. 다른 과와 비교되는 원자력공학과만의 특징이 있다면?

김지희 :  전체적으로 봤을 땐, 굉장히 특성화된 과라고 생각해요. 그런데 이런 점 덕분에 오히려 더 다양한 분야에 대해서 배우는 것 같아요. 모두 원자력이나 방사선에 관련된 공부긴 하지만 원자력 발전소 하나에도 엄청나게 다양한 기술이 요구되니까요. 그래서 전공과목도 굉장히 다양합니다. Neutron이나 gamma ray detection부터 원자로 내부에서 fission (핵분열)을 다루는 노이론, 그리고 노심에서 생성되는 열을 이용하는 열 물리학까지요. 이렇게 여러 분야에 대해서 배우고, 자신이 잘하거나 원하는 분야를 선택할 수 있어 좋습니다.

김남기 : 일단 카이스트 내에서의 다른 학과와 비교하자면 학생 수가 적어서 굉장히 가족적이라 좋습니다. 학생들끼리도 잘 지내는데, 학과에서 많이 챙겨주시기도 하세요. 매주 학과 세미나전에 만남의 시간도 있고 학기 끝날 때 마다 송년회도 하구요. 학생 수가 적다보니 각종 장학제도의 혜택을 많은 학생이 받을 수 있는 것도 장점입니다.

카이스트 원자력공학과 08학번 김지희 학생

Q. 원자력공학과 학생들의 진로는 어떻게 되나요?

김지희 : 연구를 계속한다면 KAERI(한국원자력연구원)나 KINS(원자력안전연구원)등의 연구시설로 가고, 회사로 취직한다면 두산중공업, 한국수력원자력, KNF 등 원자력과 관련된 곳으로 많이 가는 편이에요. 카이스트 학생들은 대부분 전문연구기관으로 가는 편이구요.

Q. 많은 사람들이 원자력공학과의 학업이 매우 힘들 것이라고 생각합니다. 실제 어떤 과목들을 배우고, 주로 어떤 학습능력이 요구되나요?

김지희 : 2학년 때는 ‘양자학개론’과 ‘원자력공학개론’, ‘방사선 상호작용’을 필수로 배우는데요. 원자력공학개론에서 원자력 발전과 그 이용에 관한 총체적인 내용을 배워요. 기본적인 분열부터 반응기 이론이나 안전규제분야까지요. 분야가 너무 다양한데다 생소한 내용을 다루는 과목이라 처음엔 얼떨떨한데, 이 과목들을 잘 배우고 나면 원자력 관련 공부가 훨씬 쉬워지는 것 같아요. 방사선 관련해서는 각종 방사선이 물질과 어떤 영향을 미치는지에 대해서 배우고요.

3학년부터는 핵화학, 방사선생물학, 원자로이론, 원자력재료공학, 계측실험, 계통공학, 설계 등등을 배웁니다. 다양한 만큼 각 과목마다 필요한 학습능력이 많이 다른 것 같아요. 어떤 분야는 코딩을 통해 계산도 하고, 계측실험분야는 전자적인 배경도 필요합니다.

다양한 분야를 공부하는 카이스트 원자력공학과 학생들


Q. 원자력공학과의 비전이 무엇이라고 생각하는가?

김남기 : 우리는 언제 어디서나 에너지가 필요하고 에너지와 떨어질 수 없습니다. 그러나 화석에너지는 점점 고갈되고 있으며 산업의 발달로 에너지 소모량은 늘고 신재생에너지로 이를 대체하기에는 아직 많이 부족합니다. 원자력은 우리나라의 경우로 보면 약 30%의 전력을 발생시키고 있습니다. 아직은 핵폐기물, 원전사고와 같이 불완전한 점이 많지만 기술을 개발하여 안전하고 폐기물이 적게나오는 핵 발전을 개발하는 것이 저희의 목적이고 방향입니다. 원자력의 전력 충당량은 점점 늘어나지만 원자력 인력은 부족한 실정입니다. 따라서 원자력 공학과를 나오면 고급인력으로써 사회에 기여할 수 있을 것입니다.

Q. 원자력공학과 학생으로서 기억에 남는 에피소드나 일이 있다면?

김남기 : 이번 여름 일본에 원자력 SUMMER SCHOOL이 있어서 KAERI(한국원자력연구원)의 지원을 받아 일본에 다녀왔습니다. 우리나라의 원자력과 학생들과 일본의 원자력 학생들을 만났고 그들의 연구발표를 들을 수 있어 상당히 좋은 경험이 되었습니다.

Q. 앞으로의 꿈은 무엇인가요?

김지희 : 저는 일단 대학원 진학해서 열심히, 재밌게 연구하면서 지내는 것이 단기적인 목표구요. 졸업한 후에는 국내외 연구기관으로의 유학을 생각하고 있어요. 막연하지만 IAEA에서도 officer로 근무해보고 싶어요. 원자력 분야는 연구만큼이나 안전규제, 국제정세 등도 중요해서 관련 업무도 고려해보고 있습니다.
김남기 : 저의 궁극적인 꿈은 상온 핵융합을 상용화시키는 것입니다.

앞으로 사회에 기여할 수 있는 원자력 인재가 되겠다는 원자력공학과 학생들을 보니, 우리나라 원자력발전의 미래가 밝다는 생각이 들었습니다. 배우는 분야도, 진로분야도 다양한 원자력공학과에 많은 학생들이 진학하길 바랍니다.

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우리 생활 속 과학이야기

유도 만능 줄기 세포(iPS Cell) 2탄, 새로운 가능성을 열다.
신규 저분자 화합물을 이용한 고효율 줄기세포 역분화기술 개발

지난 11월, 국내 연구진이 인간 체세포로부터 배아줄기세포 유사 유도만능줄기세포*의 제작을 효과적으로 개선할 수 있는 신규 저분자 화합물(RSC133)을 개발했다는 소식이 들려왔습니다. 무엇보다 이번 개발은 유도만능줄기세포의 단점을 개선할 수 있으며, 역분화** 연관 기술의 상용화 및 임상적용의 새로운 가능성을 열었다는 점에서 의미있는 결과입니다.

한국생명공학연구원 조이숙 박사

* 유도만능줄기세포(iPS, induced Pluripotent Stem cell) : 사람 성체세포에 역분화 유도 인자를 도입하여 제작한 배아줄기세포와 비슷한 특성(우수한 분화능 및 증식력)의 줄기세포로 ‘역분화 줄기세포’라고도 하며, 수정란이나 난자를 사용하지 않아 윤리 문제에서 비교적 자유로움
** 역분화(Reprogramming) 기술 : Oct4, Sox2, Klf4, 그리고 c-Myc 전사인자 등 역분화 인자를 복합적으로 체세포에 도입시켜 배아줄기세포와 거의 유사한 특성을 가진 유도만능줄기세포를 제조하는 방법

유도만능줄기세포와 문제점
작년 노벨생리의학상 수상자인 야마나카 신야 교수(일본 교토대)에 의해 2006년 세계 최초로 개발된 ‘역분화 기술’은 배아를 이용하지 않고도 환자로부터 채취한 체세포에서 인간배아줄기세포와 유사한 전분화능* 특성을 가진 유도만능줄기세포를 확보할 수 있게 하였습니다.

* 전분화능(Pluripotency) : 완전한 개체를 형성할 수는 없지만 세개의 배엽층(germ layer)인 내-, 외-, 중배엽 중 어느 것으로나 분화 가능한 세포의 잠재 능력

그러나 기본적으로 발암유전자를 포함하는 역분화 인자(c-Myc 등 4개)를 체세포에 도입해 유도만능줄기세포를 확립하기 때문에(바이러스 시스템 이용) 암 유발 및 세포기능 변화 가능성 내재 등 임상적용을 위한 안전성이 확보되지 않은 상태였습니다.

또한 최근 바이러스 시스템 대안으로 저분자 화합물, 단백질, 알앤에이, 비바이러스성 비삽입성 벡터(에피솜 벡터) 등을 이용한 역분화 기술이 개발되고 있으나, 바이러스 이용 기법에 비해 현저히 낮은 역분화 효율 및 재현성 확보 문제가 지속적으로 제시되고 있었습니다.

신규 저분자 화합물 RSC133
조이숙 박사 연구팀은 문제점으로 지적된 낮은 역분화 유도 효율을 효과적으로 증진시킬 수 있는 임상적으로 안전한 신규 저분자 화합물 RSC133을 발굴하는데 성공하였고, 역분화 과정에서 작용하는 RSC133의 기능적 역할을 규명하였습니다. 


 역분화 과정에서의 RSC133의 작용 모드 및 효과. (▲그림1)
역분화 유도 배양 배지에 RSC133을 첨가하면 역분화 효율과 속도가 증진되어 온전하게 역분화 유도된 인간 유도만능줄기세포(hiPS)의 수가 증가하고, 역분화에 요구되는 시간이 효율적으로 단축됨을 확인하였다 (초록색 화살표). 이는 미분화 마커 유전자인 Oct4와 Nanog의 발현 시기, 그리고 히스톤 (H3K9) 아세틸레이션의 활성화 시기 (주황색 막대), 그리고 후성유전적 조절인자인 Dnmt1의 발현 조절 시기 (파란색 막대)가 RSC133을 첨가하고 역분화 유도한 세포 그룹에서 상대적으로 앞당겨짐을 확인함으로써 검증되었다.


이번 연구를 통해 신규 저분자 화합물 RSC133이 역분화 과정 동안 세포 성장을 증진시키고, 전분화능 마커 유전자*와 세포 주기 억제 인자 등의 발현을 촉진하며, 후성 유전적 조절** 기전에 관여함으로써 역분화 유도에 유리한 세포내 환경을 제공하는 것을 알 수 있었는데요, 이밖에도 인간배아줄기세포 및 유도만능줄기세포를 포함하는 전분화능 줄기세포의 배양 배지에 첨가할 경우 자연 분화를 억제하고, 미분화 상태 줄기세포의 유지 배양에 효과가 있음을 확인함으로써 전분화능 줄기세포의 대량 배양 방법을 개발하는데 이용될 수 있음을 확인하였습니다.

 * 전분화능 마커 유전자 : 미분화 상태의 전분화능 줄기세포에서 특이적으로 발현되는 유전자
** 후성 유전적 조절 : DNA 염기서열의 변화 없이 DNA 메틸화 및 히스톤 변형 등에 의해 이루어지는 유전자 발현의 조절

 전분화능 획득 및 유지에서의 RSC133 양성 효과. (▲그림2)
RSC133은 낮은 역분화 효율의 원인인 역분화 장벽 요인을 효율적으로 개선할 뿐만 아니라, 미분화 상태 전분화능 줄기세포의 유지, 증식에도 양성효과가 있다.

조이숙 박사는 “이번 연구는 현 역분화 기술의 문제점을 효과적으로 개선할 수 있는 가능성을 연 의미 있는 연구 성과로, 역분화 기술을 기반으로 환자-맞춤형 세포치료제 개발과, 상용화 시기를 앞당기는데 기여할 것이다.”라고 연구의의를 밝혔다.

한편, 이번에 개발된 저분자 화합물 RSC133은 환자의 신경세포, 심근세포 등 조직별로 역분화 기술을 최적화하는데 이용될 수 있으며, 조직 재생에 효능을 보일 가능성이 높아 향후 분자표적 검증 및 치료기술로의 응용 가능성을 규명하기 위한 연구를 지속할 예정입니다.

역분화 기술을 통해 확보된 환자-유래 유도만능줄기세포는 환자-맞춤형 세포치료제 및 신약 개발 등 다양한 분야에서 기술적·경제적 효용가치가 높게 평가되고 있습니다. 그렇기에 향후 다양한 시장수요에 맞는 품질의 유도만능줄기세포를 제작하고, 상용화시기를 앞당기기 위해서는 우선적으로 임상적으로 안전하면서 효율이 높은 역분화 기술을 개발하는 것이 필수적으로 선행되어야 할 것입니다.

자료 : 교육과학기술부 보도자료

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유도 만능 줄기 세포(iPS Cell) 1탄, 또 다른 줄기세포 바람이 분다

몇 년 전까지 과학계에 ‘배아 줄기 세포’ 연구의 바람이 불며 걷지 못하는 사람을 걷게 하는 것이 실제로 이루어 질 것이란 희망이 싹트기 시작했습니다. 하지만 그것도 잠시, ‘배아 줄기 세포’ 연구의 몇 가지 한계로 그 희망은 수그러들었습니다.
하지만 그 한계에도 불구하고, 과학자들은 계속된 연구와 의지로 새로운 줄기 세포를 만들어 냈는데요, 그것이 바로 오늘 소개드릴 ‘유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)’입니다. ‘배아 줄기 세포’를 대체할 ‘유도 만능 줄기 세포(iPS cell)’가 등장하면서 다시금 우리의 희망도 고개를 들고 있는 것이죠.

기존의 ‘배아 줄기 세포’ 연구의 한계

@Image Editor / http://www.flickr.com/photos/11304375@N07/6861660272

도대체 이전의 줄기 세포는 어떤 한계에 부딪혔기에 과학자들이 돌아가는 길을 선택할 수밖에 없었을까요?
배아 줄기 세포는 수정 후 4-5일 정도 후에 형성되는 포배로부터 얻어집니다. 여기서 포배는 어떤 세포로도 분화할 수 있는데요, 특수한 장기로만 분화시키기 위해서는 줄기세포의 분화 방향을 조절하기가 어렵다는 문제점이 있습니다.

그리고 가장 논란이 되고있는 이슈가 있죠? 바로 윤리적인 문제가 따른다는 점입니다. 줄기 세포를 통해 원하는 장기를 만들어 이식할 경우, 환자에게 이식 한 후 면역 거부 반응이 일어나지 않도록 환자의 조직과 동일한 장기를 만들어야합니다. 그러기 위해서 어떻게든 난자를 얻어 환자의 체세포를 치환하는 방식을 사용해야 하는데요, 이렇게 만들어진 수정란은 하나의 사람으로도 분화할 수 있는 가능성이 있기 때문에 생명 존중을 외치는 종교계에서는 거세게 반대하고 있습니다.

이렇듯 ‘배아 줄기 세포’를 연구하던 과학자들은 한계에 부딪혔습니다. ‘배아 줄기 세포’의 문이 거의 닫힌 듯 보이자 과학자들은 다른 쪽 문을 찾기 시작했습니다.

그러던 중, 2006년 일본 교토 대학의 야마나카 연구팀유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)에 대한 아이디어를 내어놓게 됩니다.

iPS Cell, 이미 분화한 세포에서 줄기 세포로
유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)는 이미 분화한 세포에 몇 가지 인자를 처리하면 세포가 분화되기 전의 상태로 돌아간다는 획기적인 아이디어를 바탕으로 만들어졌습니다. 분화된 세포에 인자를 처리하기 때문에 난자를 이용하는 것과 같은 윤리적인 문제나 면역 거부 반응에 대한 걱정을 할 필요가 없어진 것입니다.

야마나카 교수 @Rubenstein / http://www.flickr.com/photos/rubenstein_/3910666834/

야마나카 연구 팀은 배아 줄기 세포 연구를 바탕으로 유도 만능 줄기 세포(iPS Cell) 연구를 시작했습니다. 배아 줄기 세포에서 많이 발현되는 인자들을 조사하여 먼저 24개의 후보를 꼽고, 그것들이 줄기 세포의 특성을 띄도록 할 것이라는 가설을 세웠습니다. 그리고는 24개의 후보에서부터 10개, 4개로 그 폭을 줄여 최종적으로 4개의 인자가 처리되었을 때 배아 줄기 세포와 가장 유사한 성질을 나타낸다는 사실을 밝혀냈습니다.

이렇게 줄기 세포를 만들어내는 궁극적인 목적은 질병을 치료하는 것이기 때문에, 질병 치료에 어떻게 이용할 것인가가 가장 중요한 문제입니다.
유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)를 만들어 낸 후, 크게 두 가지 방법으로 치료에 이용할 수 있습니다. 첫 번째로, 환자에게서 얻어낸 유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)를 이용하여 환자에게 꼭 맞는 치료약을 찾아내는 것입니다. 먼저 환자에게 맞는 유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)를 실험실에서 배양하며 분화시키고 나서 환자에게 나타났던 질병과 관련된 여러 가지 약물을 처리 해 봄으로써 환자에게 꼭 맞는 약을 찾아내는 것입니다.
두 번째 방법은 우리가 잘 알고 있는 치료 방법, 바로 이식입니다. 환자로부터 만들어낸 유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)를 정상적인 세포로 키워낸 다음 환자의 몸에 이식하는 것입니다.

위의 두 가지 치료 방법은 이론적으로는 완벽하지만 이와 관련해서도 아직 현실에서는 몇 가지의 해결해야 할 문제점들이 있었습니다. 먼저 줄기 세포는 계속해서 분열할 수 있는 능력을 갖기 때문에 우리 몸에 이식하였을 경우 계속해서 분열하는 암세포를 만들 수 있습니다. 못 걷던 사람을 걷게 만드는데 성공했지만 암이 생겨버린다면, 아무런 소용이 없겠죠? 또, 4가지 인자를 처리하면서 염색체에 돌연변이가 생길 수 있습니다. 염색체에 이상이 생기는 것 또한 예상하지 못한 질병이 뒤따를 수 있으므로 아주 위험한 문제이지요.
(하지만 최근 이러한 기존의 유도 만능 줄기 세포의 문제점을 개선할 수 있는 연구가 나와 눈길을 끌고 있습니다. 이와 관련되서는 2탄에서 자세히 소개해드리도록 하겠습니다.)

이처럼 아직 유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)도 완벽하지 않은 모습을 하고 있지만, 질병의 치료에 효과적으로 쓰이기 위해 그 모습을 조금씩 다듬어가고 있습니다. 배아 줄기 세포 연구의 바람이 불던 때 많은 사람들이 희망을 가졌던 것처럼 이번엔 유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)에 많은 사람들이 희망을 가지고 있는데요, 이번만큼은 꼭. 유도 만능 줄기 세포(iPS Cell)를 이용한 치료가 실현되길 간절하게 바라며 이번 기사 마무리 하겠습니다.

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제3기 기초연구진흥협의회 출범
기초연구비 비중 40% 달성, 기초연구 질적 도약 노력


국가과학기술위원회(위원장 김도연, 이하 국과위)가 오는 16일 오후 제3기 기초연구진흥협의회*(이하 기초협의회)를 새로이 구성하여 첫 회를 개최합니다.
  * [붙임 1] 기초연구진흥협의회 현황

국과위 산하의 기초협의회는 과학기술기본법*에 근거하여 우리나라 기초연구에 대한 투자분석 및 정책방향 등을 심의·조정하는 명실상부한 국가 기초연구 플래닝 타워로서의 역할을 수행하는데, 제3기 기초협의회는 장수익 위원장(충북대 교수)를 포함한 18명으로 구성되었으며, 제2기와 달리 특별히 융합과학, 산업계 및 사회과학 전문가를 포함한 인적구성 확대를 통하여 기초연구 분야에 대한 다양한 의견을 수렴하고 관련 논의의 폭을 넓히고자 하였습니다.

  * 과학기술기본법 제15조의2
  * [붙임 2] 제3기 기초연구진흥협의회 위원 명단


홍성욱 위원
(서울대 생명과학부 교수/과학사 및 과학철학 겸무교수)는 과학과 인문학의 접촉을 강조하는 융합과학 전문가로 캐나다 토론토대학 교수를 역임하였고, 다수의 대중과학 서적*을 집필한 바 있으며, 기초연구의 융합 발전에 역할을 할 것으로 기대되고 있습니다.
  * 인간의 얼굴을 한 과학, 그림으로 본 과학의 숨겨진 역사 등

기초연구와 산업계 간 가교 역할을 위해 산업계 대표주자로 위촉된 이준수 위원(SK이노베이션 전무)는 SK이노베이션 Battery연구소장 등을 역임하면서 이차전지 개발과 사업에 앞장선 인물로 그 공로를 인정받아 2012년 전지산업발전 유공자 포상을 받은 바 있는데요, 앞으로 기초협의회 활동을 통해 기초과학을 발전시키는 동시에 비즈니스로 연결시켜 일자리를 창출할 수 있는 과학기술정책 마련에 기여할 것으로 기대됩니다. 

또, 사회학 전공인 김병관 위원(아주대 사회학과 교수)는 사회변동, 미래학 전문가로서 기초연구의 중요성과 역할에 대한 사회적 공감대 확산과 사회적 자산으로서의 기초연구의 발전방향 제시에 역할을 할 것입니다.
 
한편, 제3기 기초협의회는 앞으로 임기 2년 동안 우리나라 기초연구의 양적 확대 및 질적 도약을 위한 다양한 활동을 수행하게 됩니다.
기초연구 투자 분석 및 정책방향 제시 등의 상시적 활동과 더불어 기초연구 현장을 찾아가는 현장 밀착형 소통을 추진하여 연구현장의 애로사항을 청취하고 정책 현안을 발굴하는 노력을 강화할 것입니다.

참고로, 작년에 임기를 마친 제2기 기초연구진흥협의회(위원장 서판길 울산과기대 교수)는 그간 기초연구 진흥을 위한 다양한 활동을 수행하였습니다.
기초·원천연구비 비중 심의를 통하여 정부 연구개발 예산중에서 기초연구비 비중을 31.5%(‘10년)에서 35.2%(’13년)으로 증대시키는데 기여하였으며, 기초·원천연구 투자실적 점검을 통하여 기초연구 사업 방향과 질적 성장을 위한 자문 기능을 효과적으로 수행한 바 있습니다.

또한, 우수 신진연구자 활용방안, 이공계 르네상스 중점추진과제, 창의적 기초연구를 위한 환경조성 방안 등 기초연구 현안에 대한 심층 검토와 정책방향 제시를 통해 관련 정책의 완성도를 높이고 실질적 효과 제고에 기여하기도 하였습니다.

대외 소통에 있어서는 포럼*, 정책토론회**를 개최하여 기초연구 정책방향을 제시하고 현장의 목소리를 정책에 반영하는데 힘써왔습니다.
  * ‘기초연구와 융합’(‘11.8), ** ’창조적인 기초연구를 위한 환경조성 방안‘(’12.9)

국과위는 첫 회의에서 「제3기 기초연구진흥협의회 운영방안(안)」을 보고하고, 앞으로 제3기 기초협의회가 명실상부한 우리나라 기초연구의 플래닝타워로서 역할을 다 할 수 있도록 지원을 아끼지 않을 방침입니다.

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우리 생활 속 과학이야기

우리 몸에 꼭 필요한 “오메가 지방산”

  과거 ‘웰빙’ 열풍을 시작으로, 건강에 대한 사람들의 관심은 해가 거듭될수록 높아지고 있습니다. 건강과 직접적으로 관련된 ‘먹는 것’에 대한 중요성이 부각되고 있는데, 이러한 연유에서인지 몸의 부족한 성분을 보충해주는 건강보조식품은 사람들에게 꾸준히 사랑받는 제품으로 자리 잡았습니다. 그런데 그 종류가 굉장히 많고, 성분을 알 수 없는 약자로 표현된 경우가 많아 무슨 기능을 하는 보조식품인지 알 수 없는 경우가 많은데요. 오늘은 수많은 성분 중에서도 ‘오메가 지방산’에 대해 알아보겠습니다.

@jcoterhals / http://www.flickr.com/photos/oter/6108414269

# ‘필수 지방산’ 이라고요?

  우리 몸은 생명을 유지하기 위해 크게 탄수화물, 지방, 단백질을 필요로 합니다. 주로 탄수화물은 에너지를 제공하고, 지방은 체내 에너지의 저장하며, 단백질은 몸을 구성합니다. 그 중 아미노산이 모이면 단백질이 되고, 지방산이 모이면 지방이 됩니다. 그 동안 건강식품으로 ‘필수 아미노산’에 대해 많이 들어보셨을 법 한데요. ‘필수’라는 단어가 붙은 이유는 체내에서 스스로 합성되지 않기 때문에 반드시 섭취를 통해 보충해주어야 하기 때문입니다. 이것이 필수 아미노산 영양제가 사람에게 필요한 이유입니다.  

@Tax Credits / http://www.flickr.com/photos/76657755@N04/6881503604/

 마찬가지로, 필수 지방산도 건강을 유지하기 위해 체외로부터 섭취해야 합니다. 원래 지방산은 생체 내의 세포막을 구성하는 인지질의 필수 성분으로서, 세포 내외간의 수송, 효소의 활성, 호르몬, 신경조직에서의 신호전달 등에 관여합니다. 필수지방산은 생장과 자손의 생성에 반드시 필요한 영양소입니다. 세계보건기구 WHO의 제안에 의하면, 성인은 총 칼로리의 3%를 필수지방산으로 섭취하여야 하며, 특히 어린이, 임신부, 수유부의 경우 총 필수지방산은 인체 내에서 국소호르몬처럼 작용하는 프로스타글란딘(생리활성물질로 장기나 체액 속에 널리 분포)의 원료물질로 면역계와 자율신경계에 없어서는 안 되는 물질입니다.

# “오메가 지방산”이란 무엇인가요?
  건강식품 ‘오메가(ω) 필수지방산’에 대해 들어보신 적이 있으신가요? 여기에서 ‘오메가’의 뜻은, 지방산 구조에서 가장 끝에 있는 특정한 작용기(-CH3, 메틸기)부터 탄소 번호를 부여하였을 때, 최초로 이중결합이 나타나는 위치입니다. 원래 오메가는 ‘마지막’을 뜻하는데, 여기에서는 ‘처음’이라는 의미로 사용되었습니다. 그렇다면 ‘오메가 지방산’들은 모두 지방산 구조 내에 불포화 결합을 갖고 있음을 유추할 수 있습니다. 가장 대표적인 예로 ‘ω-3’, ‘ω-6’ 필수 지방산이 있는데요. 숫자로 보아 메틸기로부터 각각 3번째, 6번째에 불포화 결합을 포함하고 있는 것도 알 수 있는 것이죠.

@YIM Hafiz / http://www.flickr.com/photos/yimhafiz/6898535530

  ‘ω-3’에는 대표적으로 EPA, DHA등이 포함됩니다. 이들은 콩기름, 모유, 물고기 등의 기타 바다식품에 풍부하게 존재하는 지방산으로서, 어린이의 두뇌발달 등에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있습니다. 하루 권장량은 0.6~1g이며, 결핍되면 우울증, 정신분열증, 주의력결핍과잉행동장애(ADHD), 시력저하, 심장질병 등이 발생할 수 있으며, 스트레스를 가중시킬 수 있습니다.

# ω-3, 학습력과 기억력 감퇴를 막는 효과 있어

@dhammza / http://www.flickr.com/photos/dhammza/91492103/

  미국 UCLA 대학의 페르난도 고메즈-피야 교수 연구팀은 최근 당분을 과다섭취하면 머리가 나빠질 수 있지만, 두뇌를 활성화해주는 성분을 함께 복용하면 피해를 최소화할 수 있다는 연구 결과를 발표했습니다. 여기에서 두뇌를 활성화해주는 성분이 바로 ‘ω-3’입니다. 연구팀은 "과당을 과다섭취하면 학습 및 기억력을 저해할 수 있는 반면, ω-3 지방산을 섭취하면 그와 같은 문제를 상당히 상쇄할 수 있을 것으로 보인다."고 밝혔습니다.

# 건강하려면 무엇보다 적절한 음식 섭취가 중요
  건강을 유지하기 위해서는 적절한 운동을 하거나 스트레스를 받지 않는 것도 중요하지만, 무엇보다 ‘체계적으로’ 먹는 것이 중요합니다. 이는 우리 몸에서 스스로 합성할 수 없는 필수 아미노산, 필수 지방산이 무엇인지 파악하는 것에서 시작합니다. 이로운 영양소를 많이 포함한 음식 또는 적절한 영양제 섭취를 통해 몸이 필요로 하는 물질을 공급해준다면, 지금보다 좀 더 건강한 삶을 살 수 있을 것입니다.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

광우병의 근원 물질 프리온(Prion) 파해치기!!


광우병!! 그것은 도대체 무엇일까요? 참 이해하기 힘든 질병입니다.
광우병의 원인물질은 바이러스나 세균이 아니라 단백질인 변형 프리온이라는거 여러분들도 잘 아시죠? 자외선을 쪼여도, 펄펄 끓여도 사라지지 않는 신기한 단백질 프리온!! 하지만 그거 아시나요? 저희 몸에는 많은 수의 프리온이 있답니다. 헉!! 그럼 우리 모두 광우병환자? 그건 아니고요. 프리온도 정상과 비정상이 있습니다. 모든 병의 근원은 바로 이 비장상적인 놈들 때문이죠. 정상 프리온이 돌연변이를 일으키면 변형 프리온이 됩니다. 이 변형 프리온이 정상 프리온을 자신과 같은 구조의 단백질로 바꾸면서 광우병과 같은 무서운 병을 일으키는 셈이죠. 요즘 과학자들은 바로 변형 프리온이 정상 프리온을 어떻게 변형시키는지 그 메커니즘을 파헤치고 인간광우병 환자의 변형 프리온의 유전자형이 MM형인 이유를 분석하고 있다고 합니다. 그렇다면 광우병의 원인물질인 변형 프리온에 대해서 파헤쳐볼까요?

 


1. 변형 프리온 종류에 따라 광우병(CJD) 증상도 다르다.
프리온(prion)은 미국 샌프란시스코 캘리포니아대 의대 스탠리 프루시너 교수가 1982년 사이언스 논문에서 처음 사용한 신조어입니다. ‘단백질성 감염성 입자’(proteinaceous infectious particle)를 뜻합니다. (예전 시험에서 프리온(Prion)의 약자를 쓰라는 문제가 나온 후 이제 까먹지를 않네요... 왜냐하면 제가 틀렸거든요ㅠ) 이 프리온이라는 단백질은 ‘쿠루’와 ‘크로이츠펠트-야콥병’(CJD), 양이나 염소가 걸리는 ‘스크래피’ 같은 질병을 일으킵니다. 그러나 1982년 당시 인간의 게놈에 프리온 유전자가 있고 이 유전자가 발현돼 만들어진 프리온 단백질이 몸에 분포한다는 사실을 몰랐다고 합니다. 물론 광우병을 일으키는 프리온은 정상 프리온이 아니라 변형 프리온이라는 점도 몰랐던 것이죠.

프리온세포막 바깥쪽에 붙어 있는 단백질로 몸의 조직 대부분에 분포하는데 특히 신경계와 면역계 조직에 많이 있습니다. 그렇다면 정상 프리온의 원래 역할은 무엇일까요? 아직 완전히 밝혀지지는 않았지만 조사한 결과 신경계의 시냅스 전달 과정에 관여하고 있다는 것을 밝혀냈습니다. 또한 프리온 단백질에는 구리 이온(Cu2+)이 붙어 있는데요. 구리 이온은 항산화효소인 SOD(superoxide dismutase)를 비롯해 여러 효소가 작용하는데 필요한 필수 성분입니다. 혈액 내 구리 이온 농도가 높으면 손이 떨리고 언어장애가 나타나는데 이 증상을 윌슨씨병이라고 합니다.


프리온의 존재가 밝혀진 이후에도 쿠루나 CJD가 정말 변형된 프리온 단백질인지는 알기가 힘들었다고 합니다. 왜냐하면 프리온 관련 질병의 증세가 각각 달랐기 때문입니다. 동일한 프리온 단백질이 변형돼 병이 생겼다면 증세가 비슷해야 하는데 산발성(sporadic) CJD(sCJD)나 병원에서 옮은(iatrogenic) CJD(iCJD) 등의 환자들의 병 진행과정이나 사후 뇌조직 검사를 해보면 모두 달랐던 것이죠. 하여 정상 인간 프리온이 스스로 바뀌어 변종으로 가는 데 4가지 증상이 나타났으며 이것을 타입 1, 2, 3, 4 로 나누었습니다.

사람의 정상 프리온은 스스로 인간광우병을 일으키는 변형 프리온 구조로는 바뀌지 못합니다. 그러나 이런 구조로 변형된 프리온과 접촉하면 그 안내를 받아 바뀔 수도 있는 것이죠. 이런 우려가 현실화된 것이 바로 소에게 광우병을 일으키는 변형 프리온인 것입니다. 변형 프리온은 정상 프리온을 자신과 같은 구조의 변형 프리온으로 바꾸는 마치 좀비같은 단백질 입니다. 따라서 소의 변형 프리온을 만난 인간의 정상 프리온은 소의 변형 프리온처럼 변하게 됩니다. 우리가 흔히 '인간광우병'이라고 부르는 것은 바로 '변형 크로이츠펠트-야콥병(vCJD)'입니다.

프리온 MM1 소뇌 (@gliageek / http://www.flickr.com/photos/26016306@N03/2477546571/)


2. MM형 프리온은 무엇인가?
MM형!! 유전학을 모르신다면 상당히 어려운 말입니다. 이제부터 제가 쉽게 설명을 해드리죠. 여기서 나오는 M은 바로 아미노산 중 하나인 메티오닌(Methionine)의 M을 뜻하는 것입니다. 여러분~!! 위에서 프리온은 무엇이라고 했죠? 바로 단백질이라고 했죠? 단백질은 여러 개의 아미노산으로 이루어져 있습니다. 프리온 단백질은 253개의 아미노산으로 이루어져 있다고 합니다. 이 253개의 아미노산 중에 129번째에 있는 아미노산이 메티오닌(M)이라면 이것을 MM형이라고 합니다. 원래 여기에 분자생물학적 설명을 더 해야하지만 그렇게 되면 너무 어렵고 복잡하기 때문에 이 정도로 설명드리도록 하겠습니다.

129번째 아미노산은 메티오닌(M)으로 되어있는 프리온 단백질이 변형이 매우 잘된다는 연구보고가 나왔었습니다. 그리고 한국인의 94%가 MM형 프리온 단백질을 가지고 있다고 합니다. 그렇다면 왜 MM형이 변형 프리온이 더 잘 생길까요? 거기에 대한 과학적 과정은 밝혀지지 않았습니다. 하지만 수 백년에 걸쳐 내려온 병력을 보았을 때 추측을 할 수 있습니다. 한국인의 프리온 단백질은 MM형이 대부분이지만 가끔가다 MV형과 VV형도 나타납니다. 여기서 V는 또 무엇인가, 하실텐데요. 간단하게 아까는 메티오닌(M)이었지만 이번에는 129번째 아미노산이 발린(Valine)으로 되어 있는 것을 V형이라고 하는 것입니다. 염색체는 쌍으로 이루어져 있기 때문에 MM형, MV형, VV형으로 나타날 수 있는 것입니다.

과학자들은 ‘쿠루’라는 광우병과 비슷한 병의 역사를 통해 MM형과 VV형이 MV형의 잡종보다 쿠루병이 더 잘 걸린다는 것을 분석했습니다. MV형의 프리온이 잘 변형이 안되는 이유는 두 가지 단백질이 같은 타입의 단백질끼리 상호작용하는 것을 방해하기 때문이라고 과학자들은 해석하고 있습니다.

3. 소고기만 먹는다고 걸릴까? 사람도 조심해라!!
사람에서 사람으로 전염될 경우. 주요 문제는 헌혈입니다. 소의 변형 프리온에 감염됐지만 아직 인간 광우병이 발병하지 않은 사람이 헌혈을 할 경우 그 피를 받은 사람들이 병에 걸릴 수 있습니다. 실제로 영국에서 이런 일이 일어났는데요, 2004년 한 사람이 수혈을 받고 6년이 지난 후 증상이 발병해 13개월 뒤 죽었고 한 사람은 5년 뒤 다른 병으로 죽었는데 부검 결과 인간 광우병 증세가 발견됐다고 합니다. 두 사람 다 CJD가 발병하기 전 헌혈을 한 사람의 피를 받았다고 하네요. 이 사람의 피를 받은 사람은 66명이나 됐다고 합니다. 세 번째 희생자는 2006년 보고된 23세 청년으로 수혈을 받고 7년 반 만에 증세가 나타났다고 합니다. 최근에는 수혈로 인해 CJD가 발생한 4번째 사례도 영국에서 보고됐다고 합니다.

그렇다면 광우병은 정말 불치의 병일까요? 현재까지는 그렇다고 볼 수 있습니다. 일단 증세가 나타나면 100% 죽음에 이르기 때문이죠. 게다가 어떻게 해서 증상이 나타나는지도 아직 정확히 모르고 있습니다. 처음에는 세포 밖에 쌓여있는 변형 단백질 덩어리가 병을 일으킨다고 생각했지만 실험결과 이외의 결과들이 많이 나와 딱히 설명하기가 어렵다고 합니다.

프리온 질병으로 죽은 동물의 뇌에 변형 프리온의 양이 적은 사례들이 보고됐고 프리온을 만들지 못하는 쥐는 변형 프리온을 고농도로 주입받아도 프리온 질병에 걸리지 않았다고 합니다. 따라서 연구자들은 변형 프리온 자체는 독성이 없고 대신 정상 프리온을 변형하는 과정에서 세포독성이 강한 프리온 조각이 떨어져 나온다고 생각하게 되었습니다.

영국의 과학자들은 프리온 조각의 세포독성은 세포내 프로테아좀의 작용을 방해한 결과라는 연구결과를 발표했습니다. 여기서 프로테아좀은 쓸모없는 단백질을 분해하는 효소입니다.
프로테아좀은 잘못 접히거나 손상을 입은 단백질을 찾아내 제거함으로써 이런 단백질이 뭉쳐져 독성을 띨 가능성을 차단합니다 세포내 신경독성은 잘못 접힌 프리온 단백질 조각이 프로테아좀에 달라붙어 프로테아솜의 기능을 무력화시킨 결과로 설명할 수 있습니다.


이렇게 프리온의 실체가 밝혀진 이후 프리온 연구는 단백질의 구조 변화가 질병, 특히 신경퇴행성 질병이 생기는데 결정적인 원인이라는 생각을 하게 되었습니다. 즉 알츠하이머병은 베타-아밀로이드 단백질의 변형, 파킨슨병은 알파-시뉴클레인 단백질의 변형, 헌팅턴병에는 헌팅틴 단백질의 변형이 있는 것입니다. 본 모습을 버리고 변신해 말썽을 일으키는 이들 단백질을 통제하는데 성공하느냐 여부가 앞으로 인류 삶의 질을 크게 좌우할 것 같습니다.

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

과학 글쓰기와 프레젠테이션 기술을 배우고 싶다면?

"You do not really understand something unless you can explain it to your grandmother."
 여러분이 알고 있는 것을 여러분의 할머니께서 이해할 수 있도록 (쉽게) 설명하지 못하면, 여러분은 그것을 진정으로 아는 것이 아닙니다.
-알버트 아인슈타인-

아시아태평양 이론물리센터(APCTP)에서 과학지식을 기초로 논리적인 글쓰기 및 프레젠테이션에 능숙한 미래의 과학자를 양성하기 위한 『제12기 APCTP 과학커뮤니케이션 겨울학교』가 개최됩니다.

아시아태평양 이론물리센터는 어떤 곳일까?


첨단 연구 수행과 모든 이론물리학 분야의 젊은 과학자 연수 및 아시아태평양 지역에 있는 회원국과 그 외 지역의 물리학자들 사이의 국제협력 증진을 목표로 하는 국제 비정부 기구이다. 현재 호주, 중국, 일본, 한국, 말레이시아, 대만 등 14개국이 가입되어 있다.

이번 행사는 과학기술에 대한 기초지식을 겸비하고 과학적·문화적 상상력이 풍부하며, 과학지식을 기초로 논리적인 글쓰기 및 프레젠테이션에 능숙한 과학자를 양성하고, 학생들이나 과학도들에게 체계적인 글쓰기 교육 프로그램을 통해 연구 활동이나 논문 저술활동의 질적 성장을 도모하며, 대중을 위한 과학 글쓰기의 중요성을 확산하는데 목적을 두고 있습니다. 

행사는 ‘신은 주사위를 던지는가?’라는 주제로 오는 2월 4일(월)부터 6일(수)까지 APCTP 포항본부(경북 포항 포스텍 내 소재)에서 실시되는데요, 선정된 참가자는 참가비 전액 지원 및 스쿨기간(2박 3일간) 숙식 제공, 본 프로그램을 수료한 학생에게는 센터 소장 명의의 수료증 수여, 스쿨 중 개최되는 과학 글쓰기 및 프레젠테이션 대회에 입상할 경우 상장 및 부상 수여 등의 혜택이 제공됩니다.

전국 이공계 대학생 및 대학원생을 대상으로 하는 이번 행사의 신청홈페이지의 참가신청서를 작성하여 이메일(sc@apctp.org)로 제출하시면 됩니다. 1차 접수마감은 오는 8일(화)까지이며, 최종 접수마감은 15일(화)까지입니다.

1차 접수 시 모든 참가자 선발이 완료될 경우 2차 접수는 받지 않을 수 있다는 점, 기억하시고요~!!

선발된 사람은 18일(금)에 홈페이지를 통해 공고될 예정입니다.

문의: 054) 279-8662 / sc@apctp.org
홈페이지: http://www.apctp.org/myboard/list.php?Board=school&CookWWW1106_ENGKOR=KOR

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

“사용자 눈높이에 맞춘 대한민국 과학기술정보”
- 국가R&D정보 지식포털 NTIS, 수요자 중심으로 새 단장 - 

국가과학기술위원회(위원장 김도연, 이하 국과위)와 한국과학기술정보연구원(원장 박영서)은 국가과학기술지식정보서비스(NTIS)*를 수요자 중심 서비스로 재편하여 오픈했다고 9일 밝혔습니다. 

 * National Science & Technology Information Service(www.ntis.go.kr) : 국가R&D 사업에 관련된 부처․청과 연계를 통해 과제, 인력, 연구시설․장비, 연구성과 등 약 80만 건에 달하는 주요R&D정보를 국가차원에서 공동활용하는 세계 최초의 국가R&D정보 지식포털 

수많은 과학기술자들이 가진 다양한 지식과 정보, 연구성과가 하나의 공간에 모아져 서로 어울리고, 소통하고, 융합하는 모습을 형상화


이번 서비스 개편은 개방․협력을 기반으로 한 과학기술가치 극대화를 목표로 공급자 위주의 제공방식에서 벗어나 수요자 중심의 맞춤형 서비스를 제공을 하는 데 역점을 두었으며 또한, 디자인적 측면에서도 “흥미롭고, 즐거운 국가과학기술 지식정보, 꽃으로 피어나다”라는 NTIS CI*의 컨셉을 적용, 사용자와의 심리적 거리감을 좁히기 위한 노력을 감성적인 비주얼로 표현했습니다. 

이번 NTIS 개편의 특징은 무엇보다 사용자의 접근성과 편의성을 대폭 개선하였다는 점을 들 수 있는데요, 유사과제 검색, 연구자정보 수정, 온라인 매뉴얼, 웹툰 등 연구자들이 자주 찾는 정보를 메인화면에 배치해 필요한 정보를 보다 쉽게 찾을 수 있도록 하였습니다.  

특히 필요한 메뉴만 골라서 메뉴를 재구성할 수 있는 ‘마이메뉴’, N-포인트에서부터 스크랩, 관심정보까지 한 곳에서 볼 수 ‘마이 NTIS’ 등 개인화 서비스를 대폭 강화하였으며 사용자의 자발적이고 적극적인 참여 유도를 통해 서비스 활용도를 높이기 위한 장치도 마련하였습니다.  

또한 일반인도 NTIS를 즐겨 찾을 수 있도록 콘텐츠를 강화했으며, N-포인트를 이용한 보상으로 참여를 독려하고 있습니다.

「과찬의 말씀」,「과학상식 퀴즈」,「옥에 티 찾기」등 연구자뿐 아니라 일반인도 참여할 수 있는 다양한 참여 광장 코너를 지난해 6월부터 개설, 확대중.
※ 과찬(科讚)의 말씀 : 월 2명 과학자 소개, 과학상식 퀴즈 : 월 4회(평균 400명 참여)

 지난해 7월부터는 사용자의 참여도에 따라 N-포인트를 부여하고 있으며, 올해 1월부터는 적립된 N-포인트를 인터넷 서점 알라딘에서 콘텐츠* 구매에 사용할 수 있도록 하였고, 미래사회 이슈, 핵심전략기술선정 및 사업추진계획 수립 및 평가단계에서 일반국민이 참여할 수 있는 개방형 협업시스템을 강화하였습니다.
* 도서 및 e-Book, 음반, 공연 등 알라딘 상의 다양한 콘텐츠 구매 가능  

무엇보다도, 정부 최초의 클라우드 컴퓨팅 서비스(N-클라우드) 구축을 통해 언제 어디서나 NTIS 축적정보 검색, 활용, 데이터 분석를 지원하고, 본인의 문제도 다양한 시각에서 해결할 수 있도록 한 것도 큰 특징입니다. 

한편, 국과위에서는 NTIS 서비스 전반에 대한 개선 및 중·장기 발전방향을 함께 모색하기 위해 지난해 말 제2기 NTIS 전문모니터링단 111명을 선발·운영 중에 있으며, 이를 통해 궁극적으로 수요자에게 실질적으로 도움을 줄 수 있는 서비스를 제공할 계획입니다. 

국과위 배태민 성과평가국장은 "이번 서비스 개편으로 그동안 제기된 제공 정보의 복잡성이나 사용자의 편의성 문제가 해결되어 사용자 만족도가 높아질 것으로 기대한다“며, ”앞으로 NTIS 인지도 제고 및 활용도를 높이기 위해 맞춤형 교육과정을 개설·운영하고, N-클라우드를 기반으로 한 서비스를 계속 확대해 나갈 예정”이라고 밝혔습니다.  

더욱 발전한 NTIS 서비스! 많이 사랑해주시고, 관심있게 지켜봐주세요~^^

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

과거 운영체제 보존의 필요성?!
 
지금 우리는, 엄청난 자료홍수 속에 살고 있습니다. 이들은 모두 디지털 전자장치에 저장되고 있는데요, 오늘은 이 디지털 자료 관리에 대한 이면에 대해 소개하고자 합니다.

디지털 전자장치를 이용한 기록물의 수명은 생각보다 길지 않습니다. 마일러(Mylar) 등의 표면에 자성 재료를 도포한 자기테이프의 수명은 불과 50년 정도, 영원할 것 같은 CD도 제품에 따라 다르긴 하지만 길어야 3~40년입니다. 최근 미국의 컴퓨터 잡지인 ‘PC월드’에서는 구운 CD의 수명이 고작 2~5년에 불과하다는 암울한 소식을 전하기도 했습니다.

플로피디스크 @pandameixiang / http://www.flickr.com/photos/pandameixiang/6784480227


요즘 가장 많이 쓰고 있는 USB 형태의 메모리 스틱도 유한한 플래시 메모리를 사용하기 때문에 데이터 보존기간이 10년 정도(쓰고 지운 횟수에 반비례)입니다. 게다가 갑자기 어떤 전자적 오류가 발생할지도 모릅니다. 그럴 경우 한순간에 모든 정보가 사라지는 대형참사(?)가 발생하게 되는 것이죠. 하지만 저장매체가 다양화되고 자료가 쌓이는 것이 눈에 보이지 않는 디지털 기록의 특성 때문에 사람들은 ‘디지털 저장 강박증’을 앓기 시작했습니다. 무엇이든 저장하고, 정리하지 않은채 모든 기록물을 습관처럼 저장해버리는 것이죠. 하지만 기록 매체의 수명은 앞서 말했듯이 그리 길지도 않으며, 안정적이지도 않습니다.

상형문자 @watchsmart / http://www.flickr.com/photos/watchsmart/1422285303


오히려 기록 매체의 수명으로 따진다면 돌에 새긴 이집트 상형문자가 으뜸이겠죠! 하지만 저장 용량이 아주 형편없다는 단점이 있습니다. 만약 우리가 하나의 저장매체 안에 기록된 정보를 상형문자처럼 돌에 새긴다고 가정해보죠. 아마 어마어마하게 많은 인원이 동원되어야 하거나, 그에 상응하는 시간이 소요되어야 할 것입니다.

하지만 더 중요한 것은 우리가 디지털 전자장치에 저장된 기록물을 읽어낼 운영체제와 소프트웨어의 중요성을 간과하고 있다는 것입니다. 이러한 이야기는 생각보다 쉽게 접할 수 있는데요 아폴로 계획 자료도 그 중 하나죠. 냉전시대 미국과 소련이 치열한 경쟁을 버렸던 우주개발에 있어 아폴로 계획은 미국의 과학발전을 한 단계 끌어올렸습니다. 하지만 그 때 만들어진 방대한 자료를 열어보려 했던 후대 과학자들은 그것을 읽어낼 프로그램이 사라졌다는 사실을 뒤늦게 깨달았습니다.
1~20년 전 사용했던 수많은 프로그램들이 특정 운영체제와 시스템에 종속되어 있다는 사실도 소프트웨어의 중요성을 증명합니다.

'한글' 소프트웨어.(직접 캡처)


이처럼 전자기록물은 그 자체의 보관도 중요하지만 반드시 그것을 읽을 수 있는 소프트웨어도 함께 준비되어야 합니다. 지금 쓰는 이 글도 100년 후에 ‘정확히’ 읽혀지기 위해서는 아래한글 2010이라는 프로그램이 있어야 하고 그에 따른 하드웨어와 운영체제가 그대로 갖춰진 PC가 있어야 합니다. 그것 뿐만이 아닙니다. 하루가 멀다 하고 올라오는 수많은 패치와 백신 프로그램도 있어야 할 것입니다. 불과 10여년 전에 사용했던 도스용 아래한글로 작성한 문서가 있다면 요즘 사용하는 아래한글 2010으로 파일을 불러보면 바로 알 수 있습니다. 그나마 읽어지기는 하겠지만 그 폰트나 문서 서식이 완전히 달라져 있음을 알게 됩니다.

조환규 부산대 교수가 쓴 칼럼 ‘디지털 박물학’에서도 이러한 위험성을 경고합니다. 조환규 교수는 ‘IMF때 정부에서는 고학력자 실업을 위하여 오래된 정부기록물을 특정워드로 옮기는 사업 시행을 예로 들며, 이런 방법 또한 매우 위험하다고 말합니다. ’기록‘의 중요성이 무엇보다도 강한 정부기록물은 평생 보관되어야 하기 때문에 특정 프로그램에 제한을 받지 않는 *TeX와 같은 기록법으로 저장되어야 하는데, 이런 인식이 없다보니 아무 거리낌 없이 자유롭게 문서가 저장되었다는 것이죠. 특정 시스템에 종속된 전자문서가 글자와 숫자뿐만 아니라 다양한 기호와 표식까지 자유롭게 사용되는 지금을 생각할 때 이는 큰 재앙이 될 수 있습니다.

@dolescum / http://www.flickr.com/photos/dolescum/3567689465

개인에게는 번거로울 수 있는 작업이지만 끊임없이 새로운 버전의 소프트웨어나 저장매체가 나올 때 마다 기록물을 새로운 매체로 옮겨야 기록을 보존할 수 있습니다. 이전에 사용한 LP나 CD를 개인용 하드디스크로 옮기거나 클라우드 서비스로 데이터를 관리하는 것도 하나의 방법이 될 수 있습니다.

우스갯 소리로 들릴지도 모르지만, 100년 후 지금의 디지털 자료를 모두 정확히 읽어내려면 ‘지금’ 사용하는 PC를 하드웨어와 소프트웨어까지 완전히 밀봉하여 보관하지 않으면 안 될지 모릅니다. 새로운 저장매체의 개발도 중요하지만 기존의 저장매체들도 읽어낼 수 있는 차세대 시스템의 개발 역시 꾸준히 이루어져야 하는 이유가 여기에 있습니다.

*TeX, 미국 스탠퍼드 대학의 D.E. 크누트 교수가 개발한 문서 정형 시스템. 유닉스상에서 개발된 일괄(batch) 방식으로 테크의 문법에 따라 복잡한 수식을 포함하는 문서를 특정 프로그램에 제한을 받지 않도록 만들 수 있다는 특징이 있다.

 


-[과학칼럼] 디지털 박물학 조환규 부산대 교수·컴퓨터과학

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오늘! 근지구소행성 아포피스 접근

한국천문연구원이 근지구소행성(NEA, Near Earth Astroid) ‘아포피스’(Apophis)가 한국시간으로 오늘 저녁 8시 43분 지구로부터 약 1450만km(지구 태양 거리의 9.67%)까지 접근한다고 발표했습니다.

오늘 지구 근처를 통과할 때 소행성 아포피스는 약 16등급까지 밝아지지만 남반구에서만 관측할 수 있으며, 남반구라 하더라도 16등급 천체는 맨눈으로 간신히 보이는 6등급의 별보다 10,000배만큼 어둡기 때문에 맨눈으로 관측하는 것은 어렵습니다.

소행성 아포피스의 궤도

한국천문연구원은 2010년부터 기초기술연구회의 지원을 통해서 국가문제해결형 연구사업(NAP, National Agenda Project)인 ‘우주물체 전자광학 감시체계 기술개발’(연구책임자: 박장현)을 수행하고 있으며 이 연구의 일환으로 이러한 근지구소행성들을 감시하고 있습니다. 이 소행성 역시 북반구 하늘에 나타나는 2월 초중반에 국내외 관측시설을 투입해 감시할 계획이라고 밝혔는데요, 소백산천문대 0.6m 망원경과 미국에 설치한 레몬산천문대 1m 망원경 등을 활용해 해외 연구기관과 공동으로 아포피스의 궤도와 자전특성, 3차원 형상 등을 조사하게 됩니다.

한편, 아포피스는 이번 접근 이후 2029년 4월 14일(토) 06시 46분에 지구를 살짝 스치듯이 지나갈 것으로 예상되며 이때 지표면과의 거리는 약 31,600km입니다. 이 고도는 천리안과 같은 정지위성 고도(35,786km)보다 약 4,000km 낮으며 이정도 규모의 소행성이 이처럼 지구에 가까이 접근하는 확률은 약 1,000년에 한 번 꼴입니다.

이때 아포피스는 최대 3.4등급까지 밝아지고 최대 시간당 42도(보름달 지름의 약 84배)의 이동속도로 움직이게 될 것으로 예상되고 있지만 아포피스를 볼 수 있는 지역은 유럽, 아프리카, 서아시아 등이고 한국과 일본, 중국 동부를 포함한 동북아 지역은 이미 해가 뜬 이후라서 관측이 불가능하다고 하네요.

소행성 아포피스의 크기를 비교한 그림. 인천의 동북아트레이드타워와 서울의 한화 63시티, N 서울타워와 비슷한 크기이다.


하지만 천문학자들이 아포피스의 향후 궤도 변화에 주목하는 이유는 따로 있습니다. 바로 최근 분석 결과 소행성 아포피스가 2029년 4월 14일 접근할 때 지구 중력에 의해 궤도가 변경되고 그 결과 2036년 4월 13일 지구와 충돌할 가능성이 있기 때문이죠. 그렇기 때문에 천문학자들뿐 아니라, UN 산하 ‘평화적 우주 이용을 위한 위원회’(COPUOS, Committee on the Peaceful Uses of Outer Space)에서도 아포피스의 향후 궤도변화에 주목하고 있다고 합니다.

그러나 2013년 1월 현재의 계산결과에 따르면 앞으로 23년 후인 2036년, 이 소행성이 지구와 충돌할 가능성은 대단히 낮으니 걱정은 금물! 미항공우주국(NASA) 산하 제트추진연구소(JPL)가 발표한 2036년 아포피스가 지구에 충돌하지 않을 확률은 99.99957%입니다.

Plus. 근지구소행성(Near Earth Asteroids, NEAs)이란?
근지구소행성이란 궤도상에서 태양과 가장 가까운 지점까지의 거리, 즉 근일점거리가 1.3 천문단위(AU, Astronomical Unit)보다 가까운 소행성말한다. (1천문단위는 지구-태양 평균거리. 약 1억 5천만km에 해당한다.)
※ 근지구소행성은 태양 주위를 공전하면서 지구궤도와 만나거나 지구 가까이 접근하며 지구와 충돌위협 가능성이 있으며, 화성과 목성 사이의 소행성대에서 안정된 궤도를 돌다가 목성, 토성과 같은 행성들의 중력에 의해 궤도를 이탈하여 근 지구공간으로 유입된다.

2013년 1월 7일 현재 국제천문연맹 산하 소행성센터에 등록된 근지구소행성은 9,455 개이다. 이 가운데 지름이 1km보다 큰 것은 858여 개이며, 최근 연구 결과에 따르면 km급 NEA는 모두 981±19개로 추산된다.

근지구소행성들의 궤도에 따른 분류. 파란색은 지구의 공전궤도이며 붉은색은 소행성의공전궤도이다.


근지구소행성은 궤도의 특성에 따라 아텐(Atens)과 아폴로(Apollo), 아모르(Amors), 아티라(Atiras)와 같이 네 가지 종류로 나뉜다. 이 중 아텐과 아폴로는 지구와 궤도가 만나는데 아텐은 궤도의 대부분이 지구궤도 안쪽에 포함돼 있으며 아폴로는 궤도 대부분이 지구궤도 바깥쪽에 있다. 아모르는 그 궤도가 지구궤도와 만나지는 않지만 지구 근방까지 접근하는 소행성족이며 아티라는 궤도 전체가 지구궤도 안쪽에 있는 소행성이다.

자료 : 한국천문연구원 보도자료
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우리 생활 속 과학이야기

2013년, 디지털 신호의 시작을 알리다!

어느새, 2013년도 일주일이란 시간이 지나갔습니다. 새해 카운트다운을 센 지 얼마 되지도 않은 것 같은데 벌써 일주일이 지났다니.. 정말 시간이 빠르게 지나간다는 것을 실감하게 되는 요즘입니다. 새로운 한 해가 시작되면서 버려야할 것은 버리고, 가져가야할 것은 챙기며 신년을 맞이하셨을텐데요, 이는 TV 방송에도 해당됩니다.

바로, 수도권 기준으로 아날로그 방송이 지난 2012년 12월 31일로 종료되었기 때문이죠. 기존에는 지상파 방송국에서 아날로그와 디지털 방송을 모두 송출해왔지만, 2012년 12월 31일 새벽 4시부터는 디지털 방송으로 통합되었습니다.

제가 왜 갑자기 방송 이야기를 하는지 궁금하시죠? 바로 오늘 여러분들게 전해드릴 이야기가 아날로그 방송과 디지털 방송에 대한 내용이기 때문입니다. 대체 아날로그 방송과 디지털 방송은 무엇이고, 어떤 차이가 있는 것일까요? 이번 포스팅을 통해 알아봅시다.


이제는 굿바이~, 아날로그 방송
아날로그 방송은 말 그대로 아날로그 신호를 사용하는 방송을 말합니다. 너무 간단하다고요? 그럼 좀 더 자세히 알아보도록 합시다. 아날로그 신호란 소리나 전압처럼 시간에 따라 신호의 세기가 연속적으로 변하는 신호를 이야기 합니다. 빛, 소리, 지진파 등 자연에서 발생하는 대부분의 신호가 여기에 해당되죠.

태양이나 백열등에서 나오는 빛의 연속 스펙트럼, 물질의 온도, 소리의 세기, 스피커에서 재생되는 음악 소리 등 우리 생활 속에서 아날로그 신호는 쉽게 접할 수 있습니다.
아날로그 신호의 장점은 발생한 모든 신호를 나타낼 수 있다는 점입니다. 신호의 미세한 부분까지도 표현이 가능하다고 하죠. 반면에 신호의 편집이나 가공이 어렵다는 단점이 있으며, 변질되기 쉽고 압축과정이 없어 하나의 전파에 담을 수 있는 정보의 양이 한정적입니다.

@Ya-ko / http://www.flickr.com/photos/ya-ko/8168645867


새로운 시작, 디지털 방송
디지털 방송은 방송정보의 신호(영상과 음성신호)를 부호화하여 기록하는 디지털 형태로 텔레비전 신호를 2진 디지털 신호(정보를 0과 1로 표현)로 압축하여 내보내는 방송을 말합니다.
이러한 디지털 신호는 시간에 따라 신호의 세기가 불연속적으로 변하는 신호를 말하는데요, 다시말해 컴퓨터가 처리하는 신호, 전자 제품에서 처리하는 신호가 바로 디지털 신호입니다. 우리 생활 속에서 사용되는 디지털 신호에는 휴대 전화에서 나오는 전파, 컴퓨터에서 저장된 각종 파일, 인터넷 회선에 흐르는 전류 등이 있습니다.

디지털 신호의 장점은 신호의 전송과 가공이 쉽다는 것인데요. 또한 모든 정보가 디지털화되어 장기간 변질 없이 보존이 가능하다고 합니다.

@pennstatelive / http://www.flickr.com/photos/pennstatelive/5662463140


다른 성질의 두 신호, 아날로그 신호와 디지털 신호는 서로 변환이 됩니다. 아날로그 신호를 일정한 시간 간격으로 작게 나눈 후 신호의 크기를 0과 1의 이진수로 표현하면 디지털 신호로 변화됩니다. 이와 반대 과정을 거치면 디지털 신호와 아날로그 신호로 변환딥니다. 이를 아날로그-디지털 변환(ADC:analog to digital converter), 디지털-아날로그 변환 (DAC:digital to analog converter)라고 말합니다.

예를 들어, 컴퓨터 내에서는 디지털 신호만을 처리한 후, 스피커로 소리를 낼 때나 모니터에 화면을 표시할 때는 아날로그 신호가 출력되는데요, 이는 DAC라고 하겠죠?

일본의 디지털방송 @kimubert http://www.flickr.com/photos/treevillage/6183032103


왜 디지털 신호인가?
그렇다면 왜 기존의 아날로그 방송에서 디지털 방송으로 전환하는 것일까요? 그 비밀은 디지털 신호의 장점에 숨어 있습니다. 기존의 아날로그 방송에서는 6MHz대역으로 구성되는 하나의 채널에 하나의 영상만을 보낼 수 있었습니다.  그 이유는 바로 아날로그 신호에 압축과정이 없었기 때문입니다. 그래서 정보를 전달할 수 있는 용량도 제한적일 수 밖에 없었고 전송과정 상의 왜곡이나 잡음의 영향을 크게 받았습니다. 이렇게 손상된 신호는 완벽하게 복원하기가 어려웠기 때문에 신호의 품질은 자연히 떨어질 수 밖에 없었고요.

하지만 디지털 신호의 압축기법을 이용하면 하나의 전파에 여러 영상이나 음성을 함께 보낼 수 있기 때문에 대략 기존의 아날로그 방송 1채널의 주파수대에 4∼8채널을 설정할 수 있다고 하네요. 또한 전송과정 상의 왜곡이나 잡음의 영향을 덜 받으며 혹여 신호가 손상되더라도 완벽하게 복원할 수 있기 때문에 높은 품질의 신호를 가질 수 있었습니다. 앞서 전해드렸던 바와 같이 컴퓨터를 사용해 정보를 쉽게 콘트롤 할 수 있다는 장점이 있습니다.

@radiofabrik / http://www.flickr.com/photos/radiofabrik/6918515357


자, 그럼 이제 정리해보도록 하죠. 아날로그 신호를 버리고 디지털 신호를 택하는 이유! 디지털 신호의 장점 세가지 이유를 살펴보겠습니다.

첫 번째, 저장해야하는 정보의 양을 압축하여 줄일 수 있기 때문입니다.
두 번째, 아날로그 신호보다 더 정확하게 정보를 주고 받을 수 있기 때문입니다.
세 번째, 아날로그 신호에 비해 오차에 덜 민감하기 때문입니다.

이제, 지상파 디지털 전환에 대한 궁금증 풀리셨죠? 집에 있는 TV, 다들 점검하셨나요?
아날로그 신호는 접고, 디지털 신호로 새롭게 출발하는 방송. 우리 또한, 후회와 아픔, 슬픔을 접고 새로운 희망과 기쁨으로 2013년을 시작했으면 좋겠습니다.



참고자료: 한국지상파디지털방송추진협회(http://www.dtvkorea.org), 방송통신위원회 홈페이지

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우리 생활 속 과학이야기

에너지 분야에 대한 “과학적 투자전략”수립

 - 국과위, AHP기법을 활용한 「국가 에너지 R&D 포트폴리오」 제시
 - 5개 에너지원별 R&D 중요도는 신재생에너지 > 전통에너지 > 원자력 > 비전통에너지 > 핵융합 순으로 나타남
 - 특히, 원자력 분야는 원자력 안전 R&D에 대한 투자비중 확대 필요


국가과학기술위원회(위원장 김도연, 이하 국과위)가 과학적 분석 기법을 통해 도출한 국가 에너지 R&D 포트폴리오를 제시하였습니다.

이번에 국가 에너지 R&D 포트폴리오를 제시하게 된 배경은, 화석연료 고갈 및 환경이슈 증가, 경제적 환경변화와 기술개발에 따른 에너지원의 다양화 글로벌 에너지 환경이 급변함에 따라, 한 국가의 지속가능한 발전, 국민의 삶을 좌우하는 핵심적 요소인 에너지가 절실한 문제로 대두되고 있으며, 이에 따라 에너지 R&D 투자에 있어 미래를 내다보면서 새로운 전략적 방향 제시가 필요하다는 인식에서 비롯되었습니다.

국가 에너지 R&D 투자방향 제시를 위해, 국과위는 에너지 분야 R&D에 대한 분석결과를 토대로 과학분야 전문가와 언론인 등 다양한 계층의 의견을 반영하여 국가 에너지 R&D 투자 우선순위를 결정하였습니다.

그 결과 에너지 분야 투자 결정요인으로서 에너지 안보(21.7%), 에너지 안전성(14.5%), 깨끗한 에너지(14.4%)의 순으로 중요하게 고려되어야 한다고 인식하는 것으로 나타났으며, 에너지원별 중요도는 신재생에너지 > 전통에너지 > 원자력 > 비전통에너지 > 핵융합 순으로 나타났습니다. 

< 에너지 R&D 투자시 평가기준 및 중요도 >

○ 평가기준 : 에너지 안보, 에너지 효율성, 국민경제 기여도, 기술자립성, 융합성, 깨끗한 에너지, 안전한 에너지, 저렴한 에너지, 인프라 투자
○ 상위 3개 : 에너지 안보(21.7%), 안전한 에너지(14.5%), 깨끗한 에너지(14.4%)
○ 하위 3개 : 인프라 투자(6.9%), 융합성(5.4%), 저렴한 에너지(4.8%)

에너지 R&D 포트폴리오는 조사된 의견과 에너지원별 R&D 투자현황, 기술집약도 등을 고려하여 구성되었습니다.

< 에너지 R&D 투자현황 >

○ 2011년 기준, 5대 에너지원에 대한 정부 투자액은 약 1조 2,167억원 임
○ 원자력(45%) > 신재생에너지(38%) > 핵융합(14%) > 전통에너지*(2%) > 비전통 에너지**(1%) 순으로 투자
 * 전통에너지 : 기존 채굴 방식을 이용한 획득, 석탄, 석유, 천연가스 등이 있음
** 비전통에너지 : 기존 채굴 방식 이외의 방식으로 획득, 셰일가스, 오일샌드, 가스액화연료, 탄층메탄가스, 가스하이드레이트 등이 있음

국가 에너지 R&D 포트폴리오의 주요내용을 보면, 5개 에너지원별로는 신재생에너지 R&D 투자비중은 소폭 확대하고, 원자력 R&D는 투자규모를 유지하게 됩니다. 또한, 원자력 분야에서는 상용원전과 방사선 처리 R&D에 대한 투자비중은 축소하고, 원자력 안전과 방폐물 처리 R&D는 투자 비중을 확대하며, 신재생에너지 분야에서는 폐기물 및 지열 분야 R&D의 투자비중을 확대하는 것입니다.

< 에너지 R&D 포트폴리오 주요내용 >

○ (5대 에너지원) 전통에너지 및 신재생에너지 분야 R&D 투자비중 소폭 확대, 비전통에너지 분야 R&D 투자비중 확대, 원자력 분야 R&D 기존 투자규모 유지, 핵융합 분야 R&D 분담금 규모 투자 지속 등
○ (원자력) 원자력 안전 및 방폐물 처리 R&D 투자비중 확대, 미래형원전개발 R&D 투자비중 소폭 확대, 상용원전기술과 방사선기술 R&D 투자비중 축소 등
○ (신재생에너지) 폐기물 및 지열 분야 R&D 투자비중 확대, 태양광 및 풍력 분야 R&D 투자규모 유지 등

이번 에너지 R&D 포트폴리오가 기존의 R&D 예산 배분‧조정과정과 구별되는 점은, 과학적 분석기법인 AHP기법*을 활용하여 에너지 R&D 투자 우선순위를 결정함으로서, 에너지 R&D 예산 배분‧조정이라는 정성적 의사결정과정에 대한 합리성과 전문성을 제고하였다는 점을 들 수 있습니다.

* AHP(Analytic Hierarchy Process 계층분석법) 분석 개요

※ 분석방법
- 다수 대안(5대 에너지군)에 대해 다면적 평가기준으로 투자우선순위 검토

※ AHP 점검모델 : 2단계 평가
- 1단계 : 5대 에너지군(전통 및 비전통에너지, 원자력, 신재생에너지, 핵융합) 평가
- 2단계 : 신재생에너지와 원자력 분야별 상세 평가

※ AHP 평가기준
- (5대 에너지원 및 신재생에너지 분야) 에너지 안보, 에너지 효율성, 국민경제 기여도, 기술자립성, 융합성, 깨끗한 에너지, 안전한 에너지, 저렴한 에너지, 인프라 투자
- (원자력 분야) 기술개발 필요성, 성장동력 가능성, 일자리 창출 기여도, 인력양성 시급성, 사회적 수용성


또한, 에너지 R&D 포트폴리오 구성과정에 에너지 분야 전문가와 과학분야 기자 등 다양한 계층*의 의견을 반영하여, ‘과학자가 원하는 분야에 대한 연구개발 투자방식에서 벗어나 ‘국민이 원하고, 필요로 하는 분야’에 대한 연구에 투자 우선순위를 두었습니다.

    * AHP 분석 참여 : 총27명(국과위 녹색자원전문위원 5명, 과학기자 7명, 기타 전문위/GTC 5명, 국과위/부처 5명, KISTEP 5명)

한편, 국과위는 전문가 의견수렴과정 등을 통해 에너지 R&D 포트폴리오를 수정․보완하여 ‘14년도 예산 배분‧조정시 활용할 계획인데요, 홍재민 심의관은 “국가과학기술위원회는 국가의 연구개발에 대한 과학적인 투자전략의 지속적인 모색을 통하여 우리나라가 과학기술강국으로 자리매김 할 수 있도록 노력해 나갈 것”이라고 말했습니다.



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늘어나는 불임부부, 그 대책은?
-비만과 불임의 상관관계-

저출산이 사회적인 이슈가 된 것은 오늘 내일의 일이 아니죠. 10여 년 전부터 대두되어 왔고, 앞으로는 더욱 심화될 것으로 보고 있습니다. 2006년 통계를 보면 우리나라의 출산율은 1.13으로 저출산 대안이 부각되고 있는 실정입니다.

불임이란?
일반적으로 불임이란 정상적인 부부관계에도 불구하고 1년 이내에 임신이 되지 않을 경우로 정의합니다. 하지만 최근에는 30대 불임부부가 급증하고 있다는 뉴스가 자주 보도되면서 불안감에 급하게 병원을 찾는 젊은 부부도 늘어나고 있다고 하는데요, 보통 임신 가능성은 특별한 피임없이 3개월 안에 57%, 6개월 안에 72% 정도만이 임신이 되고, 각 배란 주기당 약 25%에 불과하다고 합니다. 특히 요즘에는 배란주기가 불규칙한 경우도 많으므로 수치는 더 떨어질 수 밖에 없는데요, 그러니 무엇보다도 마음을 편하게 하고 1년 정도는 기다려보는 것이 좋다고 합니다.

@bethanykphotography / http://www.flickr.com/photos/bethykae/3377899104

불임의 원인은?
그렇다면 최근들어 급증하고 있는 불임의 원인은 무엇일까?
불임의 원인은 남성에게 40%, 여성에게 40%, 둘다 문제인 경우가 10%, 원인불명인 경우가 10% 정도라고 합니다. 그러니 검사를 받을 때는 부부가 함께 검사를 받아야 합니다.

불임의 원인으로는 다양한 요인들이 있는데요, 과도한 흡연, 음주, 무정자등, 배란장애, 조기폐경, 각종 질환, 환경적인 요인 등이 있으며, 비만도 불임의 한 원인으로 지목되고 있습니다. 통계자료에 의하면 불임 환자의 6%는 비만이 원인이라고 하니, 혹시 불임으로 의심된다면 비만이 원인이 아닌지는 진단해 봐야 합니다. 또한 사회적으로 결혼연령이 높아지고 있다는 점도 요인의 하나입니다.

불임의 원인은 남성과 여성으로 구분됩니다. 남성은 정액 속에 정자가 없는 무정자증이 대표적인 원인으로, 부족한 정자의 양, 떨어지는 정자의 운동성, 기형, 성분 이상, 성기능 장애들이 있습니다. 여성은 배란장애가 대표적이며, 막힌 나팔관, 골반강 내 이상, 자궁강 내 이상 등이 불임의 원인입니다.

@Ferran. / http://www.flickr.com/photos/ferran-jorda/3497520295

불임과 비만의 상관관계
비만은 성별에 관계없는 불임의 원인입니다. 남성의 경우 뚱뚱해지면 성호르몬의 균형이 깨지면서 남성호르몬은 줄어들고, 여성호르몬은 상대적으로 증가하여 정자의 수가 감소 또는 아예 생산을 못하게 됩니다. 2012년 10월에는 10대 비만이 남성호르몬 테스토스테론을 50% 가까이 감소시켜 나중에 불임 위험이 커진다는 연구결과가 나오기도 했습니다. 이 연구는 미국 버펄로 대학 의과대의 파레시 단도나(Paresh Dandona)박사가 14~20세 비만 청소년 25명과 체중이 정상인 25명을 대상으로 총 테스토스테론과 유리(free)테스토스테론의 아침식사 전 공복 혈중수치를 측정하여 이루어졌습니다.

또한 비만은 성인병을 유발하여 성욕감퇴, 성기능 장애를 유발하며, 음경 부위에 지방이 축적되어 음경이 상대적으로 작아지면서 발기부전이 발생할 수 있습니다.

@POPOEVER / http://www.flickr.com/photos/popoever/214417412


 
여성의 경우도 마찬가지입니다. 뚱뚱한 여성은 탄수화물, 단백질, 지방의 축적으로 인슐린은 충분하지만 제 기능하지 못하는 인슐린 저항성이 심해져 성호르몬의 균형이 깨집니다. 이는 난소의 스테로이드 합성 이상으로 무배란증을 일으킬 수 있습니다. 또한 난소의 기능 저하, 난소 낭종을 유발하고 자궁 내막암, 유방암의 위험도도 높아집니다. 미국 텍사스 대학 연구팀의 연구결과에 의하며 뚱뚱한 여성들이 정상 체중의 여성들보다 기형을 가진 아이를 출산할 위험이 높다고 합니다.

미국 국립보건원(NIH) 산하 환경보건과학 연구팀에 의하면 40세 이하 1400여 명의 부부를 대상으로 체중과 불임확률을 분석한 결과 몸무게가 9kg 증가하면 불임부부가 될 확률이 10%나 증가하는 것으로 나타났다고 합니다.

@hellinjay http://www.flickr.com/photos/hellinjay/352920376

불임과 관련된 연구들
2012년 1월에는 영국 일간 켈레그래프에서 과학자들이 시험관에서 생식세포로 정자를 배양하는데 성공했다는 뉴스를 보도하기도 했습니다. 독일 뮌스터대학 스테판 슬라트 교수가 속한 독일, 이스라엘 공동연구진이 주도한 이번 연구는 생쥐 고환에 있는 생식세포 소량을 시험관에서 성숙시켜 정자로 배양하는데 성공했습니다. 지금까지는 정자가 없거나 매우 적은 경우 정자를 기증받아야 했으나 이번 실험이 성공함으로써 자신의 생식세포를 이용하여 정자를 배양할 길이 열렸다는데 의미가 있습니다. 하지만 아쉽게도 동물실험에 성공한 경우라 인간에 적용하기까지는 시간이 소요될 것으로 보입니다.

@Carl Zeiss Microscopy / http://www.flickr.com/photos/zeissmicro/6908944281/

한편, 2012년 12월 16일 네이처 셀 바이올로지(http://www.nature.com/news/first-road-map-of-human-sex-cell-development-1.12048)에는 인류 생식세포 조기발육 상황에 대한 연구성과가 실렸습니다.
미국 캘리포니아 주립대학 LA분교 연구진에 의해 수행된 이번 연구는 생후 6~20주 사이의 태아를 대상으로 생식 세포의 조기발육 연구를 진행했으며, 그 결과 인류의 조기생식세포 내 DNA가 유전자의 배열 자체에는 영향을 미치지 못하면서 유전자의 표현방식을 결정하는 물질을 지니고 있음을 발견했습니다. 이를 통해 그동안 인간 생식세포 초기 발달 단계에 대한 부족했던 지식을 보완하고 과학자들이 실험실 단위에서 생식 세포를 어떻게 만들 것인지에 대해 정립하는데에도 도움이 될 것으로 보입니다. (출처: KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』)

@wellcome image / http://www.flickr.com/photos/wellcomeimages/5814253423/ Credit: Anna Tanczos. Wellcome Imagesimages@wellcome.ac.ukimages.wellcome.ac.uk

지금까지 불임이 우리사회에 미치는 영향부터 불임이 생기는 원인, 그리고 관련 연구까지 알아보았습니다. 정부차원에서는 불임부부들을 적절한 정책을 통해 도와주어서 사회적으로 큰 문제인 저출산율과 불임부부들의 사회적 고통을 공공의 차원에서 해결해주어야 할 것입니다. 또한 불임부부가 될 위험요인(비만 등)을 가지고 있는 부부들은 정기적인 검진과 운동, 처방을 통해서 미래 자신들의 건강한 아기를 위해 자신에게 시간과 비용을 미리 투자해야 할 것입니다.
하지만 무엇보다 불임에 대한 사회의 인식부터 바뀌어야 하지 않을까요?

Plus.
정부는 불임부부를 위해 어떤 보조를 하고 있을까? 정부는 2006년부터 우리 사회에 심화된 저출산 극복을 위해 출산지원정책의 일환으로 불임부부 지원 사업을 도입하여 불임부부의 보조생식 시술에 따른 의료비 일부를 지원하고 있습니다. 고가의 비용을 요하는 체외 수정 비용 일부를 지원하여 불임부부의 경제적 부담을 완화시킴으로써 경제적인 문제가 출산에 장애가 되지 않도록 하였지만 한정된 예산으로 인해 지원이 제한적이었습니다. 그래서 2009년부터 지원횟수를 증가하였고, 2010년에는 지원 대상을 확대하여 포괄적인 서비스로 발전하고자 하였습니다.

(출처:황나미,황정혜, 김지은 저출산 극복을 위한 불임부부 지원사업 현황과 정책방향, 한국보건사회연구원, 2010)


참고로 2010년에는 553억 원이라는 공적 재원을 마련하여 지원하였는데요, 이러한 공적 재원의 마련에도 불구하고 불임부부들을 위한 제도적인 한계를 실감하였으며, 체외 수정 시술비가 총 비용의 60% 수준인 180만원(기초생활수급자는 300만원)만 지원되고 지원횟수도 3~4회로 제한되던 기존의 제도에서 인공수정 등 보조생식시술을 전면 1)급여화(요양급여)하는 방안을 추진하였습니다. (불임치료 전면 급여화 법개정 추진 2011.3.7)

이는 2009년 한 해 동안 불임으로 치료받은 환자 수가 19만 명으로 2005년에 비해 25%가 증가한 것과 불임부부들의 이전 제도의 한계점을 지적하면서 비롯되었습니다. 이와 같이 불임부부가 매년 빠른 속도로 증가하고 있지만 치료비가 고가라 부담이 크다는 점을 고려하여 국가가 지원함으로써 불임 부부의 임신을 돕고 저출산 문제를 정부차원에서 해결하고자 한 것입니다.

(출처:황나미,황정혜, 김지은 저출산 극복을 위한 불임부부 지원사업 현황과 정책방향, 한국보건사회연구원, 2010)

그렇다면 불임치료에 영향을 주는 불임극복을 위한 의료이용 실태 및 만족도는 어떨까? 2)논문에 의하면 임신에 성공한 여성의 체외수정시술 경험횟수는 1회가 가장 많아 37.0%, 2회 29.6%, 3회 14.8%이며, 4회 째 시술하여 임신한 경우는 급격히 낮아져 7.4%였습니다.

임신 여성의 인공수정 시술경험횟수는 3회가 33.3%으로 가장 많았고, 1회 29.2%, 2회 25.0% 순이며 4회는 4.2%로 매우 낮아져 일반적으로 인공수정을 3회 시도한 후 안 될 경우 체외수정 시술을 시도하는 것으로 간주할 수 있습니다. 또한 불임부부들은 불임으로 인하여 신체적, 정신적으로 고통을 받고 있는 것으로 나타났는데요, 특히 여성의 경우 치료과정 중에 경험하는 고통과 의료진과의 관계에서 좌절을 경험하며, 또한 임신이 되었다가 유산을 할 경우 더욱 큰 괴로움과 고통을 느끼는 것으로 조사되었습니다.(Unruh & McGrath, 1985)

한편 4)논문에 의하면 정신적 고통과 우울실태를 파악한 결과, 정신적 고통과 우울증이 매우 심각하다고 응답한 여성 42.1%, 약간 심란하다는 것이 52,5%로 94.6%가 치료를 요하는 우울증을 앓고 있는 것으로 나타났는데요. 불임치료를 받고 있는 대상자를 조사한 결과 78.9%가 우울증, 신경쇠약 등의 정신적 문제와 위염, 위궤양 등의 소화기계 문제, 만성두통, 심장병, 고혈압, 저혈압, 당뇨병 등을 앓고 있는 것으로 나타나 불임이 사회에 미치는 영향이 크다는 것을 알 수 있었습니다

<Reference>
1)이의준 ; | 건강소식 v.34 no.9 = no.382 , pp.26 - 27 , 2010
2)황나미,황정혜, 김지은 저출산 극복을 위한 불임부부 지원사업 현황과 정책방향, 한국보건사회연구원, 2010
3)불임치료 전면 급여화 법개정 추진 2011.3.7
4)Unruh & McGrath, 1985



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우리 생활 속 과학이야기

 

오는 10일(목) 오전 10시부터 20분간 '겨울철 정전 대비 위기 대응 훈련'이 실시됩니다.
이번 훈련은 지난 여름에 있었던 정전대비 위기대응 훈련에 이어 실시되는 것으로 겨울철 난방기기 사용이 급증하면서 발생할 수 있는 전력수급 비상 사태에 대비하기 위해 마련된 것입니다.

10일 오전 10시가 되면 사이렌이 울리고, 심각한 전력 부족 상황을 알리게 됩니다. 여러분은 불필요한 전원을 모두 끄고, 훈련이 진행되는 20분 동안 최대한 절전 상태를 유지해 주시면 됩니다.

춥더라도 이날만큼은 난방기기 등 OFF!
여러분의 적극적인 참여가 필요합니다~^^

※ 아래는 전력수급 비상상황시 절전 참여요령입니다~ 꼼꼼히 읽어보세요!
(이미지를 클릭! 하시면 크게 보실 수 있습니다~)

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우리 생활 속 과학이야기

2012년 올해의 과학교사 릴레이 인터뷰! <1>

해운대관광고등학교 이용우 교사를 만나다


교사의 노벨상이라고 불리는 '올해의 과학교사상'은 매년 교육과학기술부와 한국과학창의재단에서 전국적으로 40명의 과학-수학교사를 선정해 시상하는데요, 저는 올해 선정된 분들 중 해운대관광고등학교 이용우 교사와 삼락중학교 박갑영 교사를 차례로 만나 소중한 이야기를 들어보았습니다.

그 첫 번째 시간으로, 곤충과 함께 한 24년! 이용우 선생님을 만나보시죠.

 
▲간단한 소개 부탁드리겠습니다.
24년간 교직에 있었으며, 8년간 생활지도부 업무를 맡고 있습니다. 담당과목은 과학(생명과학)입니다.

▲교사의 노벨상이라 불리는 ‘올해의 과학교사상’을 받으셨는데, 소감이 어떠신지요? 
  저희 곤충생태탐구 동아리 학생들과 함께한 24년이라는 시간들을 돌이켜 보면 지금도 눈시울이 뜨거워집니다. 곤충을 찾아 전국의 산과 저수지를 헤매고 다녔던 기억들, 그리고 100여 차례 곤충(나비)강연과 곤충 생태전 등 여러 학생들이 활동한 많은 시간들이 생생하게 주마등처럼 스쳐 지나가네요. 무엇보다도 힘들었지만 보람 있었던 야간 곤충채집 하던 때가 더욱더 기억에 남습니다.

부산과학축전곤충생태체험전

  24년 동안 학생들과 함께 주말과 방학을 이용하여 전국에 있는 산과 들을 다니면서 곤충생태분포 조사와 채집 활동을 매년 실시하면서 많은 자료를 수집하고 분석을 하였으며, 수차례의 곤충 체험전 개최와 학생 체험활동 마당에 참여하고, 체험프로그램 개발을 위해 밤낮을 가리지 않고 고민했던 것이 이처럼 ‘올해의 과학교사상’ 수상으로 결실을 맺은 것 같아 무척 기쁘고 영광스럽게 생각합니다. 특히 무더운 여름에 낮과 밤을 세워가면서 곤충채집 활동을 한 것은 제가 즐거워서 했던 일들인데, 이렇게 활동해 온 것이 인정을 받고 수상까지 이어진 것이 너무나 감사할 따름입니다.

  앞으로도 과학의 긍지와 자부심을 갖고 교직생활에 더욱더 매진 할 것이며, 학생들이 과학에 꿈과 희망을 갖도록 최선을 다할 것입니다.
 

금요일에 과학터치 도입강연 모습


▲선생님께서 4년간 진행하고 계신 ‘금요일에 과학터치’란 어떤 프로그램이며, 선생님에게 어떤 의미인가요.

  말씀하셨듯이 저는 ‘금요일 과학터치’에서 도입강연을 맡고 있습니다. 강연내용은 ‘나비야 놀자’ ‘곤충(나비)의 분류’, ‘재미있는 나비명’, ‘나비채집요령’ 등 다양한 곤충에 대한 것이었고요. 장소를 바꾸어 가면서 강연을 했는데, 매회 강연을 듣고자 찾아오는 곤충 마니아 학생을 만날 때마다 기쁨과 보람을 느꼈습니다. 무엇보다 곤충 생태강연을 통해 일반인과 학생들에게 자연생태계에 대해 알릴 수 있어 뿌듯합니다.

▲그동안 프로그램을 진행하면서 있었던 인상 깊었던 경험이 있다면요.
  강연 후 질문을 던졌을 때, 많은 학생들이 의욕적으로 서로 답변을 하려고 하는 모습을 볼 때마다 행복함을 느낍니다. 또한 질문을 많이 하는 학생 역시 가장 기억에 남아요.
 

곤충생태전


▲단일 학교로는 드물게 곤충생태관을 만들어 운영하고 계신데, 그 취지와 효과를 설명해주신다면?
  교실 2칸 정도의 규모에 곤충생태전시관을 갖추고 일반인들과 유치부, 초중학생들에게 관람을 하게하고 있습니다. 주로 예약을 받아 운영하며, 예약에 따라 곤충 생태탐구동아리 학생들이 직접 설명하기도 합니다. 곤충생태관은 곤충의 생태계를 보호하고 자연의 소중함을 널리 알리고자 하는데 그 의의를 두고 있습니다.

▲곤충을 50만점 이상 수집하셨다고 들었습니다. 어떤 계기나 사연이 있으신지요? 그리고 어떻게 활용되고 있나요?
  곤충 수집은 단순히 곤충이 좋아서 시작한 것이었습니다. 특별한 계기나 사연이 있었던 것이 아니죠. 그러던 것이 어느덧 50만점 이상을 보유하게 되었고, 현재는 사라져 가는 곤충의 복원을 위해 나비와 갑충을 사육하고 있습니다. 사육한 나비를 자연으로 날리기도 하고, 곤충생태전을 통해 일반인과 학생들에게 학문연구 및 생태계의 보존과 자연환경의 소중함을 일깨우는 데 활용하고 있습니다. 

학부모 대상 곤충생태 강연

▲울산 생명의 숲 해설사, 학부모 강연 등 다양한 활동을 하고 계신데, 이러한 활동들은 선생님에게 어떤 의미인가요?
  곤충을 공부하다보면 느끼는 것이 식물을 알아야 한다는 것입니다. 곤충(나비)을 식물(식초, 식목)과 연관시켜 숲 해설사들에게 알려주면 이들이 일반인과 학생들에게 자연환경에 대한 보다 다양한 내용을 심도 있게 전달할 수 있다는 점에 의미가 있습니다.

식물을 활용한 곤충압화


▲앞으로 준비하고 계신 활동이 있으시다면?
  아직 국내에는 나비도감 외에는 자료가 많이 미흡합니다. 그래서 많은 학생들이 보다 쉽고 재미있게 곤충(나비)을 탐구하고 관찰 할 수 있는 자료 제작과 국내 유일 한국곤충생태전시관 건립을 계획하고 있습니다.

▲과학이 중요하다고는 늘 말하고 있지만 학생들에게 과학은 여전히 어렵고 힘든 학문입니다. 과학 선생님으로서 이러한 현상을 어떻게 보시는지, 그리고 어떻게 하면 개선될 수 있을지 선생님의  의견을 듣고 싶습니다. 

  일반 학생들은 과학고 학생들 보다 직접 탐구 할 수 있는 기회가 많지 않습니다. 일반 학생들에게도 과학과  관련하여 다양하게 체험을 할 수 있게 해야 하며, 과학을 생활화 할 수 있도록 다양한 과학체험 프로그램을 개발하여 지속적으로 관심과 흥미를 가질 수 있게 해야 할 것입니다.

호랑나비 애벌레 사육

▲마지막으로 과학을 사랑하는 학생들, 그리고 젊은이들에게 하고 싶은 말이 있으시다면.
  과학이란 하루아침에 성과가 나타나는 학문이 아닙니다. 그런 이유로 개인적으로는 외로움과 경제적인 문제가 따르기도 했습니다. 하지만 한 분야에 몰입하여 반드시 해내고야 말겠다는 소신으로 주변의 편견어린 시선을 이겨낸다면 반드시 이루어질 것이라 생각합니다. 또 머지않은 미래에 우리나라에도 노벨 수상자가 나올 수 있겠지요.

  학생 여러분은 자신이 할 수 있는 일이 무엇인가를 찾는 것이 가장 중요하고 꼭 해야 할 일이라고 봅니다. 그래야 그 분야에 열정을 가지고 활동과 생활 할 수 있을 것입니다.

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[에너지 절약 캠페인]

에너지 절약 비법, 이것만 알면 o.k!
- 사무실, 상점 편 -

‘올 겨울 들어 가장 추운 날씨’란 뉴스 앵커의 말이 연일 반복되고 있는 요즘! 한파로 인해 난방기 사용이 급증하면서 전력수급에도 비상이 걸렸습니다. 이런 때일수록 에너지 절약을 위해 노력해야겠죠? ^^

오늘은 지난번 가정 편에 이어, 사무실과 상점에서 에너지 절약을 위해 반드시 지켜야 할 겨울철 전기절약 행동요령을 알려드리도록 하겠습니다. 

우선, 사무실부터 살펴볼까요?

1) 전기온풍기, 스토브 등 전열기 사용은 자제합니다.
2) 컴퓨터, 프린터 등 사무기기를 장기간 미사용시 전원을 차단합니다.


3) 엘리베이터는 저층(4층 미만)은 운행하지 않고, 5층 이상은 격층 운행합니다.

4) 실내온도는 겨울철 건강온도(18℃ ~ 20℃)를 유지하고 내복을 입습니다.


5) 중식시간 및 퇴실 1시간 전에는 난방기 가동을 중지합니다.

6) 점심시간, 야간시간에는 일괄 소등하되, 필요한 부분만 점등합니다.


7) 직원들에게 에너지절약을 위해 주기적으로 교육을 시행합니다.

8) 전력피크시간대(10~12시, 17~19시)에는 전기사용을 최대한 자제합니다.

다음으로 상점에서 지켜야 할 행동요령입니다.


1) 전기패널, 전기온풍기, 스토브 등 전열기 사용은 자제합니다.
2) 사용하지 않은 전기제품의 플러그는 뽑습니.
3) 실내온도는 겨울철 건강온도(18℃ ~ 20℃)를 유지하고 내복을 입습니다.

4) 출입구의 에어커튼을 사용하지 말고 출입문을 닫습니다.


5) 상점의 간판이나 옥외조명은 최대한으로 소등합니다.


6) 본사(점)에서는 지사(점)의 절전 담당자를 지정하고 전 직원에게 절약교육을 실시합니다.

6) 전력피크시간대(10~12시, 17~19시)에는 전기사용을 최대한 자제합니다.


몇 가지 겹치는 내용들이 있지만, 각 장소에서 지켜야 할 행동요령들 잘 기억해두셨다가 꼭 실천하시길 바랍니다.


무엇보다도 '보온'에 신경을 쓰는 것이 좋은데요, 전열기를 사용하기 보다는 내복을 입거나 외부로 빠져나가는 열기를 막는다면 충분히 전열기 없이도 따뜻함을 유지할 수 있을 거예요~


이 내용들은 절전사이트(www.powersave.or.kr). 한국전력공사(www.kepco.co.kr), 에너지관리공단(www.kemco.or.kr)에서 다운로드 받으실 수 있답니다.


 

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놀며 즐기는 비눗방울 과학체험 !

방울방울~ 비눗방울이 영롱한 무지갯빛을 띠며 공기 중에 떠다니는 모습은 너무도 신기합니다. 오래 간직하며 보고 싶지만 그러한 바람도 잠시, 비눗방울은 곧 터지기 때문에 오랫동안 볼 수가 없죠. 대체 어떻게 하면 오랜 시간동안 터지지 않는 비눗방울을 만들 수 있을까요? 오늘은 저와 함께 오~래 터지지 않는 비눗방울, 그리고 그 원리에 대해 알아보도록 해요~!

1. 오늘의 실험목적!

어릴 적, 아니 지금도 TV에서 마술사들이 만드는 다양한 크기의 비눗방울을 보면 그 매력에 빠져들게 되는데요. 마술사들이 만들어내는 비눗방울은 생각보다 잘 터지지 않는데, 우리가 집에서 비누나 주방세제로 만들게 되면 쉽게 터진다는 생각, 다들 해보셨죠? 여기에도 과학의 원리가 숨어있답니다. 몇 가지 조건을 만족시키면 좀 더 오~래 유지되는 비눗방울을 만들 수 있는데요, 과연 어떤 조건에서 비눗방울이 가장 잘 만들어질까요?

2. 비눗방울은 어떤 세제에서 잘 만들어질까?

우리가 비눗방울을 만들 때 사용하는 각종 세제. 집에서 사용하는 주방세제는 대부분 액체 또는 고체로 만들어져 있는데요, 과연 어떤 세제를 사용하는 것이 더 오래 지속되고 단단한 비눗방울이 될까요? 과학실험을 통해 밝혀진 바에 의하면 액체로 된 세제가 더 단단하게 지속된다고 해요! 그 이유는 가루세제는 물에 녹아도 잔여물이 남을 뿐 아니라 세탁을 위해 여러 가지 첨가물이 더 들어가 있기 때문이죠. 물에서 세제를 녹이기 위해 막대로 젓게 되면 작은 거품이 생기지만 막상 비눗방울을 만들려고 하면 빨대에 거의 거품이 맺히지 않았다고 합니다. 그러니 비눗방울을 만들 때는 액체 세제로! 아셨죠?

3. 비눗방울은 어떤 온도의 물에서 잘 만들어지는가?

그렇다면 온도와는 어떤 관계가 있을까요? 비눗방울은 낮은 온도보다는 뜨거운 온도에서 잘 만들어진답니다. 아무래도 혼합물이 뜨거운 물에서 잘 섞이는데다가 뜨거운 물에선 비눗방울이 더 오래 지속되고 더 크게 불어진다고 해요. 이는 온도가 오르면 분자 운동이 활발하게 되어 표면장력은 낮아지게 되기 때문입니다. 따라서 뜨거운 물에서 비눗방울을 만드는 것이 더 좋다고 하네요. 한 실험에 의하면 뜨거운 온도에서는 비눗방울이 48초 정도 지속 됐고요. 차가운 온도에서는 18초밖에 지속되지 않았다고 합니다.

4. 비눗방울에 글리세린을 넣어라 !

크고 단단한 비눗방울의 비밀 중 하나인 글리세린! 글리세린을 첨가하면 TV에서 나오는 마술사들처럼 크고 오래 지속되는 비눗방울을 만들 수 있는데요. 그 이유는 점성이 강한 글리세린이 수분의 증발을 막아 비누 거품의 표면에서 물기가 말라 거품이 터지는 현상을 방지하기 때문이랍니다. 만약 글리세린을 구하기 어렵다면 집에 있는 꿀이나 물엿을 이용하는 것도 좋습니다!

5. 효과적인 첨가 비율을 알아볼까?

지금까지 알아 본 내용들을 토대로 가장 이상적인 재료의 비율을 살펴봅시다. 앞서 말했듯이 단단한 비눗방울을 만들기 위해서는 뜨거운 물과 액체 주방세제, 글리세린을 섞어주면 되는데요. 이들을 각각 뜨거운 물 2, 액체 주방세제 1, 글리세린 1의 비율로 섞어주면 크고 오래 지속되는 비눗방울 용액을 만들 수 있답니다.

Plus ! 비눗방울은 어떻게 만들어지는 걸까?

비눗방울이 만들어지는 원리를 알기 위해서는 우선 ‘표면장력’의 개념부터 알아야 합니다. 표면장력이란 간단히 말해서 액체의 표면에서 표면을 작게 하려고 작용하는 장력으로, 분자끼리 서로 잡아당기는 힘을 말합니다.

하지만 표면장력이 강하면 비눗방울을 불기 어렵기 때문에 물보다 표면장력이 약한 세제를 넣어 물의 표면장력을 약화시킵니다. 계면활성제로도 불리는 세제의 분자는 물 분자와 결합하면 물의 표면장력을 약하게 만들고 덕분에 비눗방울이 터지지 않고 만들어지는 것이죠. 하지만 액체 속의 표면장력은 그대로 남아 있기 때문에 표면적을 최대한 줄이기 위해 동그란 모양이 되는 것입니다. (사면체, 육면체, 팔면체 등등 다양한 모양에 따라 표면적의 크기는 모두 다르다. 참고로, 구 모양이 표면적이 가장 작다)

Plus ! 여러 가지 모양의 비눗방울도 가능할까?

여러 모양의 철선을 통해 비눗방울을 불게 되면 별모양 하트모양의 비눗방울도 가능하지 않을까? 라는 생각을 해보신 분들 있으실 텐데요~ 하지만 아쉽게도 여러 모양의 비눗방울을 만드는 것은 불가능하답니다. 어떤 모양의 틀을 이용해서 불어도 항상 둥근모양의 비눗방울만이 만들어지게 되죠. 그 이유는 앞서 알려드린 표면장력 때문입니다. 용액의 표면장력으로 인해 표면적을 최대한 줄이려는 장력이 발생하게 되기 때문에 표면적이 가장 작은 구의 모양이 되는 것입니다.

 

사진출처 :
1. @dmscs / Image URI: http://mrg.bz/uG4pet / JPEG URI: http://mrg.bz/IAGWAb
2. @thesuccess / Image URI: http://mrg.bz/03qSY6 / JPEG URI: http://mrg.bz/E1C43Z
3. @phaewilk / Image URI: http://mrg.bz/RzdBGX / JPEG URI: http://mrg.bz/cJvEJd
4. @priyanphoenix / Image URI: http://mrg.bz/5zqhB5 / JPEG URI: http://mrg.bz/bsooah
5. @hotblack / Image URI: http://mrg.bz/thq8XY / JPEG URI: http://mrg.bz/grQpLp

 

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2013년, 새해 소망을 말해보아요~

FOCUS에서 과학기술인 여러분의 새해소망을 듣습니다.
자세한 내용은 아래 이미지를 참고하시고요, 오는 1월 10일까지 이메일(twkim@donga.com)로 보내주시면 됩니다.

FOCUS는 앱을 통해서도 보실 수 있다는 것, 아시죠? ^^ 아직 앱을 다운로드 받지 않은 분들은 아래 링크를 통해서 받으실 수 있습니다.



출처 : FOCUS 12월호

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