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버려지는 폐기물도 이젠 자원!

 우리가 버리는 생활 쓰레기, 도대체 어디로 가고 어떻게 이용될까요? 쓰레기가 단순히 쓸모없어지는 것일까요? 이러한 폐기물로도 에너지로 만들고 있습니다. 이는 폐기물 에너지로 신재생에너지에 속한 하나의 에너지입니다. 놀랍게도 우리나라의 2010년 신재생에너지 공급 비중의 70%가 폐기물 에너지로 가장 많은 에너지원입니다. 우리가 생각하던 신재생에너지라 하면 풍력이나 태양광 등이 있습니다. 이러한 에너지원보다 많은 에너지원이 폐기물 에너지였다니, 놀랍습니다. 이 폐기물 에너지에 대해 알아보겠습니다.

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조력발전
: 세계 최대규모의 신재생에너지 발전소가 한국에? (http://nstckorea.tistory.com/512)
풍력발전 : 풍력발전, 바람이 전기를 만든다! (http://nstckorea.tistory.com/545)
가스 하이드레이트 : 차세대 자원 가스 하이드레이트! 왜 주목받는가?(http://nstckorea.tistory.com/580)
태양광에너지 : 햇빛이 전기를 만들어내는 태양광 에너지의 원리는? (http://nstckorea.tistory.com/646)

2010년 신재생에너지 에너지보급 통계. 우리가 흔히 알고 있던 풍력이나 태양광, 바이오에 비해 많은 부분이 폐기물 에너지이다.(2010년 신재생에너지 에너지보급통계)

 폐기물 에너지는 폐기물을 변환시켜 에너지나 에너지로 생산하는 기술을 말합니다. 여기서 폐기물이란 사업장이나 가정에서 발생되는 가연성 폐기물 중에서 에너지 함량이 높은 폐기물을 여러 공정을 통해 고체 연료, 액체 연료, 가스 연료, 폐열 등을 생산합니다. 음식쓰레기에서 메탄가스를 얻는 것도 하나의 폐기물 에너지입니다. 이런 연료를 에너지로 재생에너지로 생산하는 기술입니다.

 폐기물 에너지의 종류는 성형고체연료(RDF), 폐유 정제유, 플라스틱 열분해 연료유, 폐기물 소각열 등이 있습니다. 우선 성형고체연료(RDF : Refuse Derived Fuel)는 생활폐기물과 같은 종이, 나무, 플라스틱, 비닐, 폐타이어 등의 가연성 폐기물을 파쇄, 분리, 건조, 성형 등의 공정을 거쳐 제조된 고체연료를 말합니다. 그리고 폐유 정제유는 자동차 폐윤활유 등의 폐유를 이온정제법, 열분해 정제법, 감압증류법 등의 공정을 정제하여 얻어낸 재생유입니다.
플라스틱 열분해 연료유는 플라스틱, 합성수지, 고무, 타이어 등의 고분자 폐기물을 열분해하여 생산되는 연료유이며, 폐기물 소각열은 가연성 폐기물을 CO, ,  등의 혼합가스 형태로 전환하여 스팀생산 및 복합발전을 통한 전력 생산, 화학연료 합성이나 시멘트킬른 및 철광석소성로 등의 열원으로 이용됩니다. 

@LHOON / http://www.flickr.com/photos/lhoon/276336679/

 이러한 폐기물 에너지 기술개발의 국내외 현황은 어떠할까요?
 먼저 RDF 기술은 해외에서 유럽과 일본에서의 발전이 두드러집니다. 유럽은 이미 RDF를 제품화하여 국가 간 거래를 하고 있으며 SRF(Solid Recovered Fuel)으로 명칭 하여 유럽 공통 SRF품질규격을 제정 중에 있습니다. 일본은 폐기물 처리에 대한 광역화 정책에 따라 지자체별로 RDF 시설을 가동 중에 있습니다. 우리나라도 2010년 기준으로 67개 업체가 RDF 인증업체로 등록되어 있고 연간 약 15만 톤을 처리하고 있습니다.

 소각폐열의 기술은 미국과 일본이 앞장서고 있습니다. 미국은 RURPA(Public Utility Regulatory Policies Act) 정책에 따라 소각폐열 보일러로 전력생산량을 증가시켰고 일본은 생활폐기물의 90%를 소각로에서 소각처리하고 폐열을 활용하고 있습니다. 우리도 170여개의 생활폐기물 소각시설에서 소각폐열을 62% 정도 활용하고 있습니다. 사업장 가연성폐기물은 약 50%가 재활용, 소각율은 약 45%에 이릅니다.

 열분해와 가스유화 기술은 일본과 독일에서 시작되었습니다. 그러나 지금은 경제성에 관한 문제로 일본과 한국에서 몇 개의 플랜트만 유지되고 있습니다. 우리나라는 1990년 후반에 도입되었지만 본격적인 상용화는 지연되고 있습니다. 가스화는 아직 상용화설비는 없으며 성능시험에 대한 연구가 진행 중입니다.

 그렇다면 이러한 폐기물 에너지의 장점과 단점은 무엇일까요?
무엇보다도 폐기물 에너지는 경제성이 높습니다. 그냥 버려지는 것 보다 다시 공정을 통해 에너지를 얻을 수 있어 환경오염을 방지하며 원료 가격도 낮고 처리비를 받을 수 있어 경제적입니다. 또 고체, 기체, 액체 등 다양하게 에너지원을 추출할 수 있습니다. 그러나 초기 투자비용이 많이 들며 폐기물 소각과정에서 환경오염을 유발할 수 있다는 단점이 있습니다.

 우리 정부는 2030년까지 신재생에너지 기술개발 및 이용보급 기본계획에 따라 신재생에너지의 비중을 전체 에너지 비율의 10%까지 높이려고 노력하고 있습니다. 특히 폐자원의 에너지화, 폐기물 에너지에 관련해서도 상당한 관심을 가지고 있습니다. 버려지는 자원을 다시 사용하여 에너지원으로 사용하는 것은 좋아 보이지만 이 과정에서 나올 수 있는 환경오염을 방지하거나 처리하는 기술 또한 수반되어야 될 것입니다. 앞으로의 폐기물 에너지가 더 기대됩니다.


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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

윈도우 운영체제의 변화과정

 얼마 전, 윈도우8 컴퓨터 운영체제(OS)가 출시되면서 다양한 평가가 엇갈리고 있지만 그 시도는 긍정적으로 보는 사람들이 많습니다. 현재 컴퓨터에서 사용되고 있는 OS는 대략 윈도우즈/리눅스/OSX 정도라고 볼 수 있지만, 여전히 윈도우를 운영체제를 대체하기는 힘들어 보입니다. 전 세계 컴퓨터 사용자들이 사용하고 있는 OS 비율을 보면 쉽게 알 수 있습니다. 최근 애플의 OS가 많은 인기를 끌고 있지만, 90%에 이르는 윈도우 사용자들을 넘기엔 어려워 보입니다.

[전 세계 컴퓨터 운영체제 사용 비율]
직접그림, 자료출처: thenextweb.com (2012년 9월 기준)

  이번 시간에는 우리가 가장 많이 사용하고 있는 MS 윈도우 OS의 변화 과정과 각 OS별 특징들을 살펴보고, 앞으로 어떤 새로운 OS가 나올지 예측해 보는 시간을 갖겠습니다. 하루가 다르게 바뀌는 컴퓨터 세상, 이 포스트 하나면 과거부터 현재까지, 미래도 내다 볼 수 있답니다.

  윈도우(Windows)는 마이크로소프트(MS)에서 개발한 컴퓨터 운영체제입니다. 사람의 몸을 하드웨어에 비교한다면 정신은 운영체제라고 할 수 있습니다. 전자기기 덩어리들이 비로소 정해진 규칙에 따라 일을 할 수 있는 것도 바로 운영체제가 있기 때문에 가능한 일입니다.

  윈도우는 키보드로 문자를 일일이 입력해 작업을 수행하는 명령어 인터페이스(Command line Interface) 대신, 마우스로 아이콘을 선택해 명령하는 그래픽 사용자 방식(Graphic User Interface, GUI)입니다. 과거 추억의 윈도우를 하나씩 보시겠습니다.

windows 1.0.1
  
  MS는 1985년 11월 20일에 16비트 그래픽 운영환경으로 윈도우 1.0을 출시하였습니다. 실제로는 1983년도에 개발되었으나 몇 차례 버그 수정을 거치면서 14개월이라는 시간이 더 필요했다고 합니다. MS가 최초로 멀티태스킹, 그래픽 사용자 인터페이스에 기반 한 운영환경을 시도했지만, OS자체가 DOS 기반이었기 때문에 여러 가지 한계가 많았습니다. 그래픽 환경도 맥OS와 유사한 형태를 갖추고 있는데, 이는 당시 MS가 매킨토시 소프트웨어 개발에 깊이 관여하고 있었고, 맥 OS 디자인의 일부를 사용할 수 있는 계약이 있었기 때문에 가능했습니다. 애플은 이 계약 때문에 향후 뼈저린 후회를 하게 됩니다. 

window 1.0.1 gui@darthpedrius / http://www.flickr.com/photos/darthpedrius/5361230627/

windows 3.1
  윈도우 1.0이 출시되고 1987년에 윈도 2.0, 2.0.3,.. 등이 출시되지만, 그다지 큰 시장의 반응이 없었습니다. 이윽고 1990년 5월, 윈도우의 3번째 환경인 윈도우3.0이 선보였고, 후속으로 윈도우 3.1이 출시되었습니다. 멀티태스킹이 대폭 향상되면서 출시 2년 만에 1,000만개 팔렸고 맥OS의 강력한 라이벌이 됩니다. 

@sntc06 / http://www.flickr.com/photos/sntc06/3027742220

@markldiaz / http://www.flickr.com/photos/makoy13/4263250348

windows 95
  1995년 MS는 드디어 DOS와 윈도우를 통합한 윈도우95를 출시했습니다. 기존의 윈도우 3.1에 비해 그래픽 사용자 환경이 대폭 향상됐습니다. 파일 이름을 무려 255자까지 입력할 수 있게 되었고, 32bit 응용프로그램이 멀티태스킹이 가능하게 되었습니다. 거기다 플로그 앤 플레이(Plug and Play, 컴퓨터 주변기기들을 연결하면 자동으로 인식하는 기능) 기능까지 안정적으로 지원하게 되면서 큰 인기를 끌었습니다. 비로소 윈도우 독주 시대가 시작됐습니다.

@þeodriċ æðelfriþ / http://www.flickr.com/photos/theodric/3328552375/


windows 98
  윈도우95가 출시되고 3년 후, 윈도우 98이 출시되었습니다. AGP와 USB를 지원하고 다중 모니터도 사용할 수 있게 되었습니다. FAT32 파일 시스템이 제공되면서 윈도우95당시 파티션 당 최대 2G였던 용량도 넘어서게 되었습니다. 인터넷 익스풀러 4.0이 기본 제공되면서 당시 네스케이프가 독점하고 있던 인터넷 브라우저 시장을 따라갈 수 있는 발판을 마련했습니다. 하지만 윈도우98은 여러 가지 면에서 안정성이 많이 떨어졌고, 블루스크린(심각한 OS 오류 시 발생하는 파란 화면)의 대왕이라는 별명까지 지어졌는데, 1999년에 발표한 윈도우98SE를 통해 많이 개선되었습니다. 

  이후 윈도우98 후속인 윈두우Me를 출시하였으나 DOS용 응용프로그램의 접근성 문제와 메모리 관리의 효율이 떨어져 많은 사람들이 최악의 OS라고 말했습니다. 윈도우98은 DOS기반으로 한 마지막 버전이었으며, 2001년 윈도우 XP가 출시되면서 1년 만에 OS시장에서 물러난 최단기간 유지된 윈도우 버전이라는 기록을 세웠습니다.

@Eurritimia / http://www.flickr.com/photos/eurritimia/381962013


windows XP
  2001년 10월에 출시한 윈도우 XP는 기업용 윈도우 2000과 개인용 윈도우 Me를 통합한 운영체제로 윈도우 NT 커널 기반의 안정되고 빠른 OS로 평가 받습니다. 홈 에디션과 프로페셔널 에디션으로 출시됐고, 출시 2달 만에 2000만개에 가까운 판매고를 올리는 등 높은 인기를 끌었고, 2005년에는 64비트용 OS가 출시되어 기업에서도 큰 환영을 받았습니다. 서비스 팩이 3까지 나오며 가장 안정적이고 사용자 중심의 OS로 평가받는 윈도우 XP는 2007년에 출시된 윈도우 비스타의 실패로 8년간 장기 집권에 들어가게 됩니다.  

windows VISTA

  2007년 1월, 윈도우 XP 출시 이후 5년 만에 윈도우 Vista가 출시되었습니다. 여러 가지 면에서 윈도우XP보다 우수한 OS였지만, 워낙 무거운 그래픽과 보안관련 서비스가 대폭 강화되는 바람에 지나치게 높은 하드웨어 사양과 잦은 보안 경고창에 지치기 시작하고, 어느 덧 윈도우XP로 돌아가는 사람들이 많아졌습니다.
  향후, 서비스팩 1을 통해 많은 부분들이 개선되었지만, 사용자들은 XP를 대체할 매력을 느끼지 못했습니다.    

@Stijn Vogels / http://www.flickr.com/photos/stijnvogels/28049943/

windows 7

  2009년 10월, 8년간 꿈쩍도 안하던 윈도우 XP 사용률이 윈도우7이 나오면서 상황은 달라졌습니다. 선주문 8시간 만에 윈도우 비스타의 주문량을 넘어서는 기염을 토했습니다. 
  속도는 개선되었고, 호환성에서도 문제가 없었고, 단순하고 빠른 구조로 재편되었고 많은 사용자들이 좋은 제품이라고 평가하기 시작했습니다. 비로소 사람들은 윈도XP를 잇는 훌륭한 후계자라 라는 소문까지 돌았습니다. 발매 2년째인 2011년 10월, 윈도우7 40%, 윈도우XP 39%로 마침내 윈도우 XP 사용률을 제치고 역전하게 됩니다.

@Fan Boy / http://www.flickr.com/photos/fan_boy_apple/3525325747/

windows 8

  2012년 10월, 3년 만에 새로운 윈도우8이 출시되었습니다. 모바일 시대에 발맞춰 PC, 스마트폰, 테블릿 등 모든 디바이스에서 똑같은 윈도우8을 사용할 수 있도록 한 것이 특징이며, 프로토콘이라는 파일 시스템을 지원하며 USB 3.0, 인터넷 익스풀러10을 탑재하고 있습니다. 무엇보다 터치스크린에 기반한 어플리케이션이 많이 개발될 것으로 보입니다.  

@gynti_46 / http://www.flickr.com/photos/7891209@N04/6383367973/

  짧은 시간이었지만 컴퓨터 시장과 흥망성쇠를 함께하는 윈도우 OS 변화과정을 간단히 살펴보았습니다. 향후 어떤 컴퓨터 OS가 등장하게 될지 저 역시 많이 궁금합니다. ^^

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

제 3 순환계라 불리는 경락(프리모관)계는 무엇인가?
 

 여러분 ‘경락’에 대해 들어보셨죠? 요즘 경락마사지는 남녀노소 누구에게나 인기를 끌고 있어요. 특히 여성분들에게 인기가 좋은데요. 여학생들이 수능 끝난 선물로 받고 싶은 선물 중 하나에 피부 관리와 경락마사지가 꼽힐 정도랍니다. 수술 없이 얼굴을 성형하기, 다이어트 경락 등의 달콤한 어구로 소비자들을 끌고 있는 경락마사지. 실제로 효과가 있을까요? 경락이 무엇인지, 실제 우리 몸에 경락계가 존재하는지 여러 가지 연구자의 실험 결과를 통해 알아봅니다.


@o5com / http://www.flickr.com/photos/o5com/5824425017


# 경락이란 무엇인가?
  
  경락은 우리 몸을 흐르는 에너지의 순환통로를 말합니다. 한의학에 따르면, 전신의 경혈(오장육부의 에너지원)을 조절하는 부분을 연결한 그물망인데요. 우리 몸을 머리에서 다리로, 가슴에서 팔로, 즉 세로로 지나가는 에너지의 통로입니다. 우리 몸은 이 경혈이 원활해야 오장육부의 조화가 일어나 건강을 유지할 수 있다고 해요. 따라서 경혈이 막힌 경락부분을 뜸이나 침으로 풀어주는 한방 의술이 효과가 있는 것이죠. 경락마사지를 받으면 인상이 좋아지고 예뻐 보이는 이유는, 막혔던 몸 안의 에너지가 원활해져서, 신진대사가 좋아지기 때문이 아닐까요?

# 한국인 교수의 최초 경락계 발견

  1960년대에 한 한국인 교수가 최초로 경락계에 대한 연구를 활발히 진행했다고 합니다. 바로 평양의대 김봉한 교수인데요. 그는 ‘경락 실태에 관한 연구’를 비롯한 5편의 논문을 발표하며, 서양의학의 한계점을 지적함과 동시에 지금까지 발견되지 못했던 경락계의 존재를 주장했습니다. 그에 따르면, 한의학에서 침을 놓는 자리인 경혈에는 프리모노드(Primo-node)라는 작은 알갱이 조직이 있습니다. 이 조직들을 잇는 선이 에너지의 통로인 경락(프리모관)인데, 기존에 잘 알려진 림프나 혈액 순환계와는 다른 특성을 지니고 있습니다.

@sellyourseoul / http://www.flickr.com/photos/sellyourseoul/4273477490


 프리모관은 혈관, 장기표면 등을 비롯하여 몸 전체에 골고루 퍼져 있습니다. 또한 프리모관은 열과 전기 등에 대한 전도도가 높고 ‘산알’이라는 생체활성물질로 가득 차 있는데, 이 산알이 경락의 핵심입니다. 산알은 세포보다 더 작으며, 상황과 그 필요에 따라 세포를 만들기도 하고 죽이기도 합니다. 이러한 가설을 토대로, 혈액 순환계·림프계와 더불어 몸의 면역 등을 담당하는 제3 순환계가 프리모관이라는 주장이 바로 ‘봉한학설’입니다.

토끼의 뇌에서 척수로 내려가는 부위에서 발견한 실처럼 가는 프리모관(출처: 한국과학기술단체총연합회 보도자료)

# 서울대 소광섭 교수의 연구

  김봉한 교수의 봉한학설을 지지하는 연구결과가 최근 국내의 한 연구팀에 의해 나오고 있습니다. 바로 서울대 한의학물리연구소의 소광섭 교수입니다. 양자물리학으로 박사학위를 받은 그는 DNA구조를 밝혀낸 프랜시스 크릭이 물리학자였다는 점에 감명 받아 한의학물리 분야를 만들었다고 합니다. 소 교수는 여러 번의 실패 끝에, 2004년 쥐의 장기 표면에서 경락(프리모관)으로 보이는 부분을 찾아냈습니다. 또한 이 관 속에서 산알로 추정되는 둥근 알 모양의 DNA를 갖는 작은 세포도 발견했습니다.
 1960년대 김봉한 교수가 주장했던 학설을 40년 만에 현미경적으로 확인함으로써, 의학 분야의 새로운 발전을 이뤄냈다고 평가되고 있습니다. 소광섭 교수는 경락(프리모관)과 기의 관계에 대한 연구도 진행하고 있습니다. 그는 DNA에서 생물광자(빛의 형태로 보이는 생체전기)가 방사된다는 독일 연구팀의 논문을 보고, 우리가 말하는 기(氣)라는 것도 산알에서 방출하는 신호일 것이라 가정하고 연구를 진행하고 있습니다.

   현재까지 소광섭 교수는 쥐와 토끼를 대상으로 장기표면, 혈관, 림프관 세 곳에서 경락을 발견했습니다. 그들은 앞으로도 동물 실험을 계속하여 전신에 퍼져 있는 경락의 그물망을 발견한다면, 인체에 응용한 연구를 시작할 계획이라고 합니다.

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


  
# 경락계, 암 전이 통로?

  암 조직에서 경락(프리모관)계가 발달한다는 실험결과가 발표됨에 따라, 경락(프리모관)계는 최근 암 전이 통로로 주목받고 있습니다. 주로 한의학에서 다루어지던 경락이라는 분야가 현대 의학적인 관점으로도 해석되기 시작하며, 생물학, 약학, 물리학 등 다양한 분야와 통합된 새로운 질병 연구의 장이 열리기 시작했습니다. 2011년에는 '암 전이의 중요 통로로 경락의 실체가 밝혀졌다’는 뉴스가 2011년 과학기술계 10대 뉴스의 하나로 선정되기도 했었죠.
경락의 과학적 실체가 완전히 규명되면 한의학계를 비롯한 의과학계 전반에서 큰 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 그리고 경락의 과학적인 규명은 인류의 삶을 송두리째 바꿀 수 있는 새로운 기폭제가 될 것으로 전망되고 있습니다.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

생사의 기로, 골든타임에 달렸다!

지난해 9월 종영한 드라마 ‘골든타임’ 보신 분들 많으신가요? 이 드라마 제목인 ‘골든타임’은 환자에게 있어서는 무척이나 중요한 시간인데요. 오늘은 환자의 생사의 기로가 결정되는 ‘골든타임’에 대해서 알아보도록 해요.

드라마 홍보포스터에 나왔던 ‘생사의 갈림길 한 시간’이라는 문구처럼 촌각을 다투는 질병들이 있는데요. 골든타임 사수가 꼭 필요한 대표적인 증상과 질병 몇 가지를 알아볼게요.

대표적으로 심정지 환자는 4~6분, 응급 외상환자는 1시간, 뇌졸중, 심근경색 환자는 3시간 이내에 응급실에 도착해 치료를 받아야 생명을 구하거나 후유증을 줄일 수 있어요. 골든타임이라고 부르는 것은 응급환자에게 시간이 금처럼 아주 중요하다는 의미죠.

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1. 4분의 골든타임 - 심장마비 심폐소생술이 정답
심장마비는 말 그대로 심장이 멎는 증상을 말해요. 심장마비는 심장동맥의 여러 질병들과 대동맥, 판막 심근 등의 심장에 문제가 있는 질환들이 원인으로 알려져 있고 이 질환자들 사망의 약 절반 정도가 돌연사를 합니다.

심장이 멎으면 4-5분이 지나 우리 몸은 저산소증과 뇌허혈증으로 인해 뇌손상이 시작되고 임상적인 사망상태에 이르게 돼요. 따라서 최소 4분 이내에 심폐소생술을 제대로 시행해야 한답니다. 심장마비로 심장활동이 멎었을 때, 흉부를 압박하는 심폐소생술을 시행하면 뇌로 최소한의 산소와 혈액을 보낼 수 있고, 뇌 손상을 최소한으로 막고 임상적인 사망시간을 연장해 생존의 가능성을 높일 수 있어요.

통계에 따르면 2시간 이상의 가슴 부위 통증이 있거나 호흡곤란, 구토, 10분 이내의 현기증 등의 증상이 있을 경우 뒤따라 심장마비가 나타날 가능성이 높답니다. 이때는 속이 메스껍고 땀이 심하게 나요. 물론 이러한 전조증상을 눈치 채고 병원을 찾는 것이 가장 좋겠지만, 만약 갑작스럽게 심장마비가 왔다면 주변인이 심폐소생술을 먼저 시행해야 해요.
흉부압박법(심폐소생술)은 분당 100회 이상의 속도로 가슴뼈의 중앙 하단을 5cm 이상 눌러주는 것입니다. 이 때 20% 정도의 혈류를 유발시킬 수 있답니다.

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2. 1시간의 골든타임 - 중증 외상환자 출혈을 막는 게 급선무
중증 외상환자는 교통사고, 추락, 화상, 익사사고 등이 대부분을 차지해요. 물론 모든 사고 환자가 중증 외상환자가 되는 것은 아니랍니다. 의식상태가 언어반응 이하이고, 수축기 혈압이 90 미만 또는 호흡이 10회 미만 30회 이상인 경우로 분류가 돼요.

하지만 중증도 판단이 어려운 상황도 많기 때문에 복지부에서는 사고 상황을 중심으로 중증 외상환자를 분류해 놓기도 해요. 예를 들어 추락사고는 환자가 추락한 높이가 6m 이상인 경우, 교통사고의 경우 환자가 차량 바깥으로 튕겨져 나가거나 같은 구획(옆 좌석 등)에 있던 승객이 사망한 경우, 시속 60km 이상 속도로 충돌 시 안전벨트를 착용하지 않았을 때 등입니다. 이밖에도 보행자는 차에 치여 튕겨져 나가거나 차체에 깔린 경우도 해당이 된답니다.

특히 내부 장기 출혈로 인한 쇼크가 많은데, 이때는 1시간 이내에 지혈을 해야 생명을 구할 수 있어요. 개복, 개흉 수술과 같은 응급수술로 출혈이 멎을 수 있게끔 혈관이나 조직을 잇고 지혈하는 방식이라고 하네요.

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3. 3시간의 골든타임 - 뇌졸중, 심근경색 전조증상 알고 서둘러 병원행
흔히 중풍으로 알고 있는 뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관이 막히거나 터져서 뇌손상이 오거나 피가 흐르지 못해 뇌가 활동을 할 수 없어 갑작스럽게 반신마비, 발음장애 등의 신체장애가 나타나는 뇌혈관질환이랍니다.

뇌졸중은 말을 못하거나 발음이 어둔해지는 언어장애와 안면마비, 갑자기 어지럽고 술 취한 사람처럼 비틀거리거나 갑자기 한쪽 팔다리의 힘이 없거나 감각이 둔해지는 운동장애와 같은 전조증상이 나타나는데요. 증상 발생 후 3시간 이내에 병원에 도착해 혈전용해제 투여를 꼭 받아야 해요.

심근경색으로 심장 혈관이 막혀 심장마비가 올 수도 있어요. 그래서 앞서 언급한 심장마비의 전조증상이 나타날 수 있는데, 이 경우 30분 이내로 혈전용해제 주사나 90분 이내에 관상동맥중재술을 시행해야 한답니다. 이를 놓칠 경우 심장마비로 사망에 이를 수도 있고, 설사 살더라도 후유증이 남고 회복이 더뎌질 수 있기 때문이죠.

이같은 안전사고는 무엇보다 예방이 가장 중요한데요. 평수에 주의하고 이러한 상황에 처할 경우 신속하게 119에 구조요청을 하고 전문응급의료센터로 향하는 것이 가장 좋아요. 또 만약의 사태에 대비해 심폐소생술 등을 배워두는 것도 좋겠죠?

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

줄리엣을 잠재운 비극의 독약.


셰익스피어의 작품 '로미오와 줄리엣'에서 줄리엣은 로미오와의 사랑을 위해 독약을 마시고, 48시간 뒤에 깨어났습니다. 그러나 로미오는 줄리엣이 깨어날 것을 모른 채, 독약을 마시고 죽고 말았습니다. 잠에서 깨어난 줄리엣은 자신 때문에 죽은 로미오를 따라 죽었지요.

세기의 사랑을 이루지 못하게 하고 비극적 결말을 만들어버린 독약.

줄리엣이 마신 독약은 ‘만드라고라’ 라는 식물입니다. 신화에도 자주 등장하며, 판타지 소설 <오셀로>에도 나왔고, 역사적으로 클레오파트라가 자주 이용하던 식물이기도 합니다. 만드라고라에 대해서는 다양한 이야기들이 전해오고 있는데, 그 중 하나가 만드라고라를 뽑았을 때 비명을 지른다는 미신입니다. 영화 ‘해리포터’의 영향도 있으며, 고대 유럽의 오컬트에 관한 책에서도 심심찮게 볼 수 있습니다. 그래서 저주에도 자주 이용되며, 중세에는 주로 마취제나 환각제로 이용되었습니다.

From the exhibition "Hellenism" at the Archeological Museum of Naples (2006)(@sp!ros / http://www.flickr.com/photos/artandmale/437800417)


 만드라고라(mandragora)는 흰독말풀로 사람의 형태와 굉장히 비슷하기로 유명 합니다. 서양에서는 만드레이크 혹은 아르라우네라고도 불리며, 동양에서는 만다라케라 불리고 있습니다. 외관상 인간의 남성과 여성을 많이 닮았다고 전해졌으며, 그래서 하얀 만드라고라는 남자이고, 검은 만드라고라는 여자라고 일컬어지기도 했습니다. 만드라고라는 페르시아어로 '사랑의 들풀'이라는 뜻이고, 아우라우네는 '비밀로 통하다'는 의미의 독일어에서 유래된 것이라고 하네요.

http://blog.naver.com/witchseorin?Redirect=Log&logNo=120108368034&from=postView

 최근 만드라고라에서 추출한 물질이 최면 작용을 한다고도 알려져 숙면을 위해 소량 사용하기도 하지요. 또한, 만드라고라의 뿌리는 우울증, 불안, 불면증을 치료하는 진정제로 쓰이고 과거에 수술용 마취제로 쓰이기도 했습니다. 또한, 만드라고라의 잎은 진통제로 쓰였으며, 천식과 기침에도 좋아 치료제로도 쓰입니다.

  만드라고라는 차로 만들어 먹기도 하는데, 처음 차를 마시면 흥분하게 되고, 과다 복용 할 경우, 마비가 오는 최음제입니다. <로미오와 줄리엣>에서 감각을 잃어버린 채 잠에 든 이유도 바로 이 때문이지요. 특히, 만드라고라의 씨앗과 뿌리에는 알카로이드계인 스코폴라민(Scopolamine)과 히오스시아민(Hyoscyamine) 있습니다.

출처 : http://blog.naver.com/witchseorin?Redirect=Log&logNo=120068341042&from=postView


스코폴라민중추신경계의 부교감신경에 작용합니다. 말초작용이 나타나는 양을 억제시키는 것이지요. 특히, 운동기능 중 ‘흥분’에 대해 작용합니다. 처음에는 흥분을 시켰다가 후에 억제하는 것입니다. 이와 같은 스코폴라민의 운동억제 기능은 파킨슨증후군에도 사용됩니다.
한편, 히오스시아민항콜린 작용을 합니다. 이로 인해 우리 몸에서 신경전달물질인 아세틸 콜린의 수용체가 차단됩니다. 그 결과, 입이 자꾸 마르거나 소변이 잘 나오지 않는 증상을 보이게 됩니다. 또한, 매우 강한 신경 계통 작용 기전에 관여하지요. 최근 영국 이스트 앵글리아대 연구진이 미국 노인의학 저널을 통해 발표한 내용에 따르면, 고령 환자의 경우 항콜린 영향이 축적되면 뇌기능이 저하되고 사망 위험이 증가하는 것으로 나타났습니다.

 소설이나 영화 혹은 신화에만 등장했던 특이한 식물이 실제로 존재한다니 무척이나 신기합니다. 물론 그 모습은 판타지 책이나 영화 등에서 본 것처럼 완전한 인간처럼 보일 정도는 아니지만 어쨌든 만드라고라의 효능과 독성 작용 기전을 잘 알고, 적절하게 이용하면 이로울 것입니다. 그렇지만, 독이 있는 식물은 전문가를 통해 접하는 것이 가장 안전하다는 것 역시 잊지 마세요.

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

추운 날씨에 아이들과 외출하기 겁난다면?
신나는 과학놀이터로 가자!

예년에 비해 이번 겨울이 유독 한파가 잦은 것만 같은데요, 주말에 아이들과 외출이라도 하려 하면 추운 날씨에 고민스러울 때가 많죠. 그렇다고 집에만 있을수도 없는 노릇이고요. 이런 딜레마에 빠진 부모님들, 또는 주말에 아이들과 나갈 곳을 찾아보고 계시던 부모님들, 주목해 주세요!
우리 아이에게 교육적이기도 하면서, 따뜻하기도 한 곳이 어디일까 고민하시는 분들을 위해 이번 기사에서 아이들과 함께 가면 좋을, 서울 시내에 위치한 과학 전시관들을 소개해 드리려 합니다.

녹색성장을 쉽게 배우는 곳, 녹색 성장 체험관  

녹색 성장 체험관 입구


광화문에 위치하고 있는 녹색 성장 체험관은 이명박 정부의 키워드 ‘녹색 성장’에 맞추어 만들어진 작은 과학 전시관입니다. 전체적인 주제는 ‘녹색성장’으로 우리 생활 속에서 볼 수 있는 녹색 성장의 예부터 우리나라 녹색성장 기술이 어느 정도 발전되었는지를 한 눈에 볼 수 있습니다. 녹색성장이 왜 필요한지에 대해 아이들의 눈높이에 맞추어 쉽게 설명하고 있는 곳으로, 입구에서부터 우리가 살고 있는 집에서 쓰이는 녹색 기술, 녹색 교통 기술, 그린 에너지, 4대강 순서로 전시가 펼쳐집니다.

터치 스크린.전시는 대부분 터치형 스크린으로 구성되어 단순 전시형 보다 이해하기 쉽습니다.

매주 월요일은 휴관이며, 체험형 프로그램은 홈페이지를 통한 사전 예약 후 참여할 수 있다고 하니 참고하세요^^

작은 프로그램실에 체험형 프로그램을 듣고 있는 학생들이 보였습니다



 녹색성장 체험관 홈페이지 http://www.egg.go.kr

우리나라 최초의 자연사 박물관, 이화여대 자연사 박물관

이화여대 자연사 박물관 입구


이화여대 자연사 박물관은 국내 최초의 자연사 박물관으로 꼽힙니다. 매 해마다 기획전시실에서는 특별 전시회를 열어 어린이들이 자연사에 흥미를 갖도록 하고 있습니다. 제가 방문했을 때는 2012년의 특별 전시인 ‘자연의 색’을 테마로 한 전시가 펼쳐져 있었습니다. 이 전시는 1월 중순까지 이어졌는데요, 2월 말부터 새로운 특별전시가 열릴 거라고 하네요. 특별전시 입구에는 항상 도슨트 분이 계셔서 전시와 관련된 설명을 들을 수도 있답니다.

특별 전시 터치 스크린 게임

특별 전시에는 매번 어린이들이 쉽게 배울 수 있도록, 스크린을 이용하거나 게임을 더하여 구성합니다. 이번 전시에서도 동물들의 보호색과 관련된 게임이 마련되어 있네요.

한 층 더 올라가면 상설 전시실이 있는데요, 상설 전시실에는 단순 전시형으로 식물, 곤충, 무척추동물, 척추동물, 지구과학(암석)으로 분류하여 꼼꼼하게 전시해두고 있습니다. 매번 방학이 시작할 즈음이면 자연사교실이 열린다고 하니 홈페이지를 체크하시는 것도 잊지 마세요.

이화여대 자연사 박물관 http://nhm.ewha.ac.kr

6가지 테마가 있는 과학 박물관
21세기 생명과학 문화재단에서 운영하고 있는 6개의 흩어진 박물관이 모두 다른 주제를 다루고 있는데요, 순서대로 실험누리 박물관, 인간과 로봇 박물관, 생명과학 박물관, 융합 교육 박물관, 인체 과학 박물관, 마이크로 박물관입니다. 오늘은 그 중 에서 세 곳을 골라 소개해 드리도록 하겠습니다.



-실험누리 박물관
실험누리 박물관은 실험 수행을 테마로 하여 유아, 초등학교 저학년, 초등학교 고학년, 중학생, 고등학생으로 단계를 구별하여 실험 프로그램에 참여할 수 있는 과학박물관입니다. 현재 유료로 운영되고 있으며 방문 전 예약을 통한 참여만 가능합니다.
http://biomnu.or.kr

-생명과학박물관
여러 과학의 분야 중에서 생명과학만을 주제로 하는 박물관으로 반려동물 전시관, DNA 체험관, 실험기계와 실험동물 전시관, 인체 탐구관, 곤충 탐구관, 식물 탐구관으로 구성되어 있습니다. 관람은 유료로, 그리고 사전 예약제로만 운영되고 있습니다. 생명과학 탐험단이나 체험교실 등과 같은 별도의 프로그램도 따로 마련해두고 있습니다.
http://www.biom.or.kr/bio

-마이크로 박물관
마이크로 박물관은 우리의 눈으로 볼 수 없는 것들을 현미경을 통해 봄으로써 아이들의 호기심을 자극하는 곳입니다. 일명 현미경 박물관이라고도 하는데요, 이 곳에서는 구강 세포, 식물, 균 등을 현미경으로 관찰해 보기도 하고, 위조 지폐를 구별하는 방법을 현미경을 통해 배우기도 합니다. 이처럼 우리 눈에 보이지 않는 ‘마이크로’한 것들을 현미경을 통해 보면서 아이들이 배울 수 있는 곳입니다. 관람은 유료이며, 사전 예약제로만 운영되고 있습니다.
http://biom.or.kr/

 


체험형 과학 전시의 대표, LG 사이언스 홀

우리나라 최초의 사립과학관인 LG 사이언스 홀. 서울과 부산 두 곳에 있는 LG 사이언스 홀은 태양 에너지를 이용한 자동차 게임, 로봇 축구, 3D 극장 등 어린이들이 흥미를 가질만한 것들로 구성되어 있습니다. 이곳 역시 사전 예약제로만 운영되고 있는데요, 재미있는 체험형 과학 전시관으로 많이 알려져 사전 예약 경쟁이 아주 치열하다고 합니다. 보호자는 함께 입장할 수 있지만 전시를 관람하는 것은 유치원생부터 초등학교 6학년 학생까지만 가능하다고 하네요. 주말에 아이들과 함께 방문하고 싶은 부모님들 서두르셔야겠어요.^^
http://www.lgscience.co.kr

오늘 제가 소개해드린 과학관들.. 어떠셨나요? 기사를 작성하면서 생각보다 더 다양한 과학관들이 우리 주위에 있다는 것을 알 수 있었는데요, 여러분도 춥다고 집에만 있지 말고 유익하고 재미있는 과학관을 방문해보는 것은 어떨까요?

 

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

종이접기만으로 부메랑을 만든다!

  안녕하세요? 국가과학기술위원회 블로그 기자단 2기 이다호라입니다.

  "사랑은 돌아오는 거야!" 지난 2003년, 뜨거운 화제를 몰았던 드라마 "천국에 계단"에서 권상우가 부메랑을 던지고 다시 그것을 받았던 장면을 기억하시나요?

부메랑 @BruceTurnerhttp://www.flickr.com/photos/whiskeytango/347433361/

  던지면 다시 제자리로 돌아오는 부메랑, 이 ‘부메랑’이란 이름은 한 오스트레일리아 원주민 부족의 이름에서 유래했습니다. 이 원주민들은 활모양의 편평한 나무막대기로 된 부메랑을 사냥과 전쟁에서 사용하였습니다. 사실 이 사냥용 부메랑은 다시 돌아오지 않는답니다. 다시 되돌아온다면 던진 사람의 목숨까지 위협할 수 있겠죠?

  제자리로 돌아오는 부메랑은 사냥용에 비해 작고 가벼워서 보통 놀이용으로 쓰였습니다. 현재는 V자 모양의 부메랑뿐만 아니라 다양한 재료를 가지고 다양한 모양의 부메랑 제작이 가능합니다. 하지만, 종이 한 장만 가지고도 부메랑을 만들 수 있을까요? 그리고 부메랑이 다시 돌아올 수 있는 원리는 무엇일까요? 오늘 그 질문들에 대한 답을 풀어나가도록 하겠습니다. 
 

부메랑의 원리

  부메랑이 날아서 다시 돌아오는 데는 양력, 중력, 회전력, 공기저항의 4가지 요소가 중요합니다. 여기서 양력을 이해하려면, 먼저 공기가 ‘유체’라는 것을 이해해야 합니다. 우리는 물처럼 흐르는 물질을 유체라고 하는데요, 공기도 바람에 따라 이동하는 유체랍니다. 그런 유체 속에서 물체가 운동하는 방향에 수직으로 작용하는 힘이 양력입니다. 쉽게 말하면 유체에서 물체가 뜰 수 있도록 하는 힘이라고 할 수 있습니다.

비행기가 날 수 있는 이유도 양력을 이용했기 때문이랍니다. 공기 중에서 비행기를 띠워주는 양력은 공기의 밀도 차이에 의해서 생기게 됩니다. 공기 중에서 비행기가 이동하게 되면 공기와 부딪히게 되는데요, 상대적으로 굴곡이 있는 비행기의 위쪽에는 공기가 분산되고, 평평한 아래쪽에는 위쪽에 비해 상대적으로 공기가 균일하게 됩니다. 볼록한 날개 위쪽의 공기는 편평한 아래쪽의 공기와 똑같이 움직이기 위해 속도가 빨라지게 되고, 이때 날개 위쪽의 공기의 속도가 빨라지면 압력이 낮아지면서 비행기의 진행방향과 수직인 위쪽으로 양력이 나타나게 됩니다. 부메랑에서는 부메랑 자체의 회전력이 양력을 더욱 크게 만들어준답니다.

  여기서 양력과 반대방향으로 작용하고 있는 힘은 바로 중력입니다. 중력은 물체를 지구 중심방향으로 끌어당기는 힘으로 중력과 양력이 평형을 이루고 있기 때문에 비행기가 뜰 수 있는 것입니다. 마지막으로 공기저항은 공기 속을 운동하는 물체가 공기로부터 받는 저항으로, 부메랑의 운동을 방해하는 역할을 하게 됩니다. 이 네 가지 요소들이 조화롭게 균형을 이루면서 부메랑이 날아서 다시 돌아올 수 있도록 만들어줍니다. 그럼 이제 부메랑이 날 수 있게 도와주는 네 가지 요소들을 이해하셨나요?

다양한 모양의 부메랑 @electricnervehttp://www.flickr.com/photos/electricnerve/2203257946/

  앞의 네 가지 요소를 고려해서 제작한 부메랑은 대표적으로 A형(V형), 삼각형, 십자형 부메랑이 있습니다. A형 부메랑은 가장 기본적인 모양으로 가장 많이 사용되는 부메랑입니다. 날개가 두 개이기 때문에 공기의 저항이 적어서 멀리 날아갈 수 있게 됩니다. 하지만 날개가 많은 부메랑 보다는 던지는데 기술이 필요하답니다. 삼각형 부메랑은 날개가 세 개로, A형 부메랑보다 비행 거리가 짧습니다. 하지만 초보자들이 던져도 쉽게 되돌아 올 수 있습니다. 날개가 많을수록 비행거리는 좀 더 짧아지는데요, 십자형 부메랑은 세 가지 종류 중에 가장 비행거리가 짧으며 아주 쉽게 되돌아오기 때문에 좁은 공간에서도 날릴 수 있습니다.

부메랑은 어떻게 던져야할까요? @popofatticushttp://www.flickr.com/photos/barretthall/3161794874/

  하지만 부메랑은 그 모양뿐만 아니라 던지는 방법도 매우 중요합니다. 요령 있게 던지지 않으면 다시 돌아오지 않는답니다. 부메랑을 잡을 때도 볼록한 면이 자기 쪽으로 오게 하고, 엄지손가락 붙여서 잡아야합니다. 부메랑은 미세한 바람에도 영향을 받기 때문에, 바람을 정면으로 마주하여 오른손잡이는 몸을 오른쪽 45도 방향으로 서서 부메랑을 던져야 합니다. 왼손잡이는 왼쪽으로 45도 방향으로 서서 부메랑을 던져야 해요. 부메랑을 던지는 각도와 높이도 중요한데요, 어깨보다 10도 위에서 나무나 건물의 꼭대기를 목표로 하고 던지는 것이 좋습니다. 마지막으로 되돌아오는 부메랑을 잡을 때는 두 손바닥을 땅과 평행하게 놓은 뒤, 샌드위치처럼 포개서 잡으면 된답니다.

  부메랑은 나무, 플라스틱 등 다양한 재료로 제작합니다. 사람들은 흔히 부메랑이 두껍고 딱딱해야 된다고 생각하지만, 얇은 A4용지 한 장으로도 부메랑을 만들 수 있답니다. 그럼 지금부터 그 방법을 알아볼까요?

종이부메랑

  만드는 방법이 조금 복잡해서 유튜브에 올라온 동영상을 참고해주세요.   
  http://www.youtube.com/watch?v=_kprLtErg8U

  먼저 (1) A4용지 한 장을 준비하여 (2) 위와 같이 둘로 나눕니다. (3) 다음으로 길게 반을 접었다가 (4) 양쪽 끝을 중심점에 맞게 접어주세요. (5) 양쪽을 다 접어주시면 됩니다. (6) 이번에는 길게 반을 접어주세요.

  (7) 다음으로 양쪽 위를 세모나게 접고, (8) 다시 펼쳐서 처음에 접었던 오른쪽 면만 펼친 뒤, (9)처럼 모양을 잡아주세요. (10) 그 모양대로 접으시면 V자 모양이 나오고, (11) 나머지 한 면은 그 위로 살짝 접어 모양만 낸 뒤, (12) 다시 펼쳐주세요.

  (13) 오른쪽 날개의 안쪽에 접혀있던 면을 펼치고 (14) 모양을 잡아주어 (15) 왼쪽 면과 연결되도록 접어주세요. (16) 왼쪽 날개를 펼친 뒤 (17) 양쪽 끝을 세모나게 접어주세요. (18) 그다음 접었던 오른쪽 삼각형 부분을 모두 펼칩니다.

  (19) 삼각형으로 접혀진 부분을 다시 반대로 넣어서 (20)과 같이 접어줍니다. (21) 그러면 오른쪽 삼각형 부분에 틈이 생기는데 (22) 이 부분으로 왼쪽에서 접었던 삼각형을 집어넣어줍니다. (23) 마지막으로 다른 날개도 똑같이 19-22를 반복합니다. (24) 종이부메랑 완성!

종이부메랑 던지는 방법

  이제 다 만들었으니 던지는 법을 배워야겠죠? 먼저 (1) V자의 아래 부분을 엄지와 검지로 살짝 잡은 뒤, (2) 세 번째 손가락을 살짝 뒤 쪽에 대주세요. (3) 다음에 손목의 반동을 이용해 (4) 안쪽에서 바깥쪽을 향해 던져주세요.

  만들어보면 생각보다 종이 부메랑이 잘 날아간답니다. 어느 정도 익숙해지면 다시 받는 것도 식은 죽 먹기죠! 그럼 이제 직접 만들어서 날려볼 여러분의 차례입니다. 그럼 다음 기사에서 만나요!

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

인간의 1000년 후 모습은 어떨까?

오스트랄로피테쿠스, 호모사피엔스. 중 고등학교 때 많이 들어봤던 단어죠?
인간은 수천만 년 동안 진화를 거치며 현재의 모습이 되었는데요. 오늘은 바로 인간의 진화에 대해서 알아보려고 해요. 인간은 어떤 원리로 진화되어 왔는지 저와 함께 알아보도록 해요~!

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인간의 진화에 대해서 크게 나누어 보면 두 가지 설이 있는데요. 바로 진화론과 창조론입니다.

이중에 진화론의 대표학설인 오파린의 생명기원설은 원시 대기 중의 기체들이 만나 물을 이루었고 이러한 물속에서 유기물이 이리저리 돌아다니다가 이들이 어느 순간에 단백질과 비슷한 코아세르베이트라는 것으로 발달하고 이것들이 자기 복제가 가능해짐에 따라 생명의 기원이 탄생되었다고 합니다. 이렇게 탄생된 생명은 점차 환경에 맞게 진화를 거듭하여 오다가 현재의 인간에 이르게 된 것이지요. 이것이 생명 기원설의 요지입니다.

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이와 비슷하게 창조론이 있는데 우연이란 신이 생물을 창조하였다는 것인데 예전에 재미있는 실험이 행해졌죠. 상자에 먹을 것과 냄새나는 누더기를 두면 자연적으로 생쥐가 생긴다는 실험인데요. 이 실험의 성공으로 이들은 자연 발생설을 주장하였는데 이 실험은 나중에 파스퇴르의 실험을 통하여 생물은 생물에서만 생긴다는 생물 속생설로 여지없이 무너지게 되었답니다. 이로 인하여 오직 신만이 이 세상을 창조하였다는 창조론이 설득력 있게 받아들여지고 있답니다.

그렇다면 앞으로 미래의 인간은 어떤 모습으로 진화할까요? 앞으로의 인간의 진화에 대해선 ‘인간의 진화는 멈췄다 vs 인간은 진화한다’ 이 두 주장이 제기되고 있답니다.

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먼저 인간의 진화는 멈췄다는 주장을 살펴보면 진화의 방법 중 돌연변이설과 교체교배설에 의해 제기되고 있습니다. 교체교배설이란 이종간의 교배에 의한 이종적 진화를 말하는 것인데요. 수천종의 오스트랄로피테쿠스의 이종간의 교배로 인해서 인간은 진화했고, 살아남은 종은 또 이종교배로 살아남아서 지금의 인류가 만들어졌다는 것입니다.

그렇다면 이 주장은 왜 인간은 더 이상 진화하지 않는다고 할까요?

그것은 인간은 진화의 정점에 서버린 상태이기 때문에, 더 이상의 교차교배에 의한 진화는 일어나지 않고 이제는 돌연변이로만 진화가 가능한 상황이 돼 버렸다는 것입니다. 이런 종으로는 코끼리가 있다고 하는데요. 이 세상의 많은 종들이 이런 교차교배를 끝으로 멸종하게 되었다고 합니다. 그래서 인간도 진화의 정점에 있기 때문에 멸종하게 될 것이라는 주장입니다. 고양이과의 사자나 호랑이, 표범 등은 교차교배가 가능하고 이러한 유사종간은 교차교배를 통해 진화가 가능하다고 해요. 하지만 인간은 이종간의 교배가 가능한지 실험되고 있지만 아직은 생장이 확인된 종이 없어 진화가 힘들다고 주장이 제기되고 있습니다. 이런 것 때문에 인간은 유전자 공학에 많은 투자를 하고 있다고 하네요.

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이와 반면에 인간은 진화한다는 주장을 살펴볼까요? 에릭 뉴튼이 저술한 ‘미래 속으로’라는 책에서는 미래의 인간에 대해 이러게 전망을 내세우고 있어요.

1. 인간이 만들어낸 미래의 인류 : 로봇

현재 로봇은 비용이 어마하게 들지만, 기술이 사회에 보편화되면 이제 세상은 로봇의 시대가 될 것이다. 생물체는 단백질로 구성되어 있다. 단백질은 지구 환경에서는 유리하게 작용하지만, 우주에서는 차라리 금속으로 된 기계가 활동에 더 유리하다. 또한, 미래의 로봇은 인간의 약점을 극복할 수 있는 그런 존재가 될 것이다. 이에 더불어서 뇌와 컴퓨터가 연결된다면, 인간은 컴퓨터에 자신의 모든 내용을 백업(?)해 두고, 이 컴퓨터에서 저 컴퓨터로 옮겨 다니는 그런 존재가 될 것이다. 이렇게 되면, 인간은 불사적인 존재로 남을 것이고 컴퓨터의 하나의 기억 내용으로 존재할 것이다. 또한, 이동시에는 현 지점과 이동 지점에 활동용 로봇을 배치해 놓고, 데이터를 전송만 하면 빛의 속도로 이동할 수 있는 것이다.

2. 유전자 공학 : 유전자 기술은 인류에게 내려진 양 면의 선물

게놈 프로젝트가 진행되면서, 유전자 기술은 인류에게 어떻게 이용될 것인지 많은 논란이 일어나고 있다. 아무리 법과 윤리가 강해도, 유전자 기술이 성행하는 것을 막지 못 할 것이다. 유전자는 인류의 질병 치료 이외에도 모든 구조에 대한 정보를 가지고 있기 때문이다.
다만, 법과 윤리는 댐과 같은 일시적인 지연 효과가 있을 뿐이다. 유전자는 아기를 가질 때 선택이라는 것도 가능하게 할 것이며, 유전자 차별 사회가 나타나지 않게 하는 것은 불가능할 것이다. 인류는 유전자 조작을 통해 유전자적 계급 사회가 형성될 것이지만, 인류 전체적인 유전자 조작은 인류에게 새로운 진화를 열게 해 줄 수도 있다. 이에 비해, 인간 복제는 인간의 욕구를 위한 하나의 수단이 될 것이다. 많은 과학자들은 다양성이 가장 좋은 사회임을 생각하면서 복제는 절대 하지 않으려 하지만 욕구에 과학은 오용되는 것이다. 핵분열은 핵발전소로 전력을 공급해 주지만, 핵폭탄이 되어 인류에게 멸망의 위기를 느끼게 해 준 것처럼 말이다.

3. 인간은 쾌락적인 존재로 변해가는가?

산업은 로봇이 다 해결해 줄 것이다. 인구는 계속 늘어가고 있다. 이렇게 되면 취직 문제가 당면 과제일 수밖에 없다. 계속 늘어나는 인구는 도대체 어떻게 감당할 것인가. 새로운 직업이 생겨난다고 하지만, 그 직업에도 한정이 있으며, 복지 수준이 향상될수록 사람들은 일보다는 자신의 여가나 휴식을 택한다. 이렇게 쾌락적인 존재로 변해하다가는 결국 터미네이터나 2001 오디세이 같은 컴퓨터와 기계의 지배가 있는 세상이 오지 않을까?

이 주장 외에도 현재 우리사회는 신체의 근육은 별로 사용하지 않고 두뇌를 많이 사용하고 몸 안의 사소한 근육을 사용하는 추세입니다. 그렇기 때문에 두뇌가 발달할 것이라는 주장도 많습니다. 예전 우리 선조들의 화석에서도 나타나는 것이지만 두개골은 점차 더 커져왔다고 하네요.

미래의 인간의 모습은 누구도 알 수가 없어요. 인간의 진화에 대해선 끊임없는 주장들이 제기 되고 있는데요. 이번 포스팅을 통해 개인적으로는 열심히 운동을 해야겠다는 생각이 드는 건 왜 일까요 ^^;; 문명이 발달하고 두뇌를 많이 써야하는 세상이 된 만큼 컴퓨터 앞에 있는 시간을 조금만 줄이고 신체의 근육을 조금 더 움직이는 하루가 되시길 바랄게요. !

인용자료
에릭뉴튼_ 미래속으로_2001_이끌리오

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

우리나라 전통과학에는 무엇이 있을까?
 

 아인슈타인, 퀴리부부, 노벨, 에디슨, 뉴턴…. 이름만 들어도 위대한 업적을 세운 과학자라는 것을 단번에 알 수 있는 유명한 인물들입니다. 아인슈타인의 상대성 이론, 퀴리부부의 라듐과 방사능에 대하여, 노벨의 다이너마이트, 에디슨의 전구 발명, 뉴턴의 관성의 법칙 외에도 이분들이 우리의 삶에 기여한 일들은 상당히 많습니다. 아마도 과학 시간에 한 번씩은 들어보셨을 텐데요. 하지만 이들은 모두 이름만으로도 알 수 있듯이 외국인이랍니다. 그렇다면 우리가 알고 있는 우리나라의 과학자들은 누가 있을까요? 장영실, 정약용, 홍대용, 최무선 등 많은 과학자들이 있었고 거중기, 측우기, 앙부일구, 화약 등 대한민국의 과학에 많은 기여를 했습니다.
우리나라 전통과학에는 어떤 것들이 있을까요? 대표적인 것들을 함께 알아봅시다.

1. 세계가 인정한 앞선 인쇄문화

@JulesInKY / http://www.morguefile.com/archive/display/126305

 우리나라 인쇄문화는 예로부터 굉장히 많이 발달해왔습니다. 국보 제151호로 지정된 조선왕조실록은 조선 시대 왕들의 재위 기간 동안 일어난 일을 연대순으로 기록한 역사 서술 방식(편년체)로 기록한 역사서로 조선시대의 다방면의 역사적 사실을 담고 있는 세계적으로 소중한 문화유산이자 조선시대를 이해하는 기본적인 사료로서 유네스코 세계기록유산으로 지정되어 있습니다. 약 100년동안 귀중하게 지켜온 위대한 산물이지요.

여기에서 발견할 수 있듯이 우리나라가 IT강국이 된 것도 당연한 수순이 아닐까 싶은데요. 발전된 인쇄문화가 의의를 지니는 가장 큰 이유는 인쇄된 책에 ‘많은 정보들’을 갖고 있기 때문이라고 생각합니다. 조선 때도 국영 제지 공장인 '주자소'를 설립하여 기록 문화 보유에 힘썼습니다.

① 세계에서 가장 오래된 목판 인쇄물, 무구정광대다라니경


705년에 제작된 무구정광대다라니경은 1966년 세계문화유산으로 지정된 경주 불국사 앞에 있는 석가탑 속에서 발견된 목판 인쇄물입니다. 여기서 무구정광대다라니경은 죄나 허물을 소멸시켜 말고 깨끗하게 해주는 진언을 설한 경전으로 예전에 탑을 조성한 다음 불경을 염송함으로써 성불한다는 의미에서 탑 안에 이 경전을 봉안한 것이라고 합니다. 금속 활자로 인쇄된 책인 직지심체요절과 쌍벽을 이루고 있는 데요. 그러나 중국의 경계와 다라니경의 저자 이름이 없는 관계로 세계문화유산으로 지정되지는 못했다고 합니다. 이 부분은 안타깝지만 현존하는 목판 인쇄물로는 세계에서 가장 오래된 것으로 평가받고 있으니 자부심을 가지셔도 좋습니다.

사진출처 : @Naturehead / http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Dharani_sutra.jpg

 

② 세계에서 가장 오래된 금속 활자로 인쇄된 책, 직지심체요절
직지심체요절은 고려 시대 우왕 3년 때 백운 스님께서 지으신 세계에서 가장 오래된 금속 활자로 인쇄된 책입니다. 앞에서 말씀드린 무구정광대다라니경과 쌍벽을 이루고 있으며, 더할 나위 없이 우리나라의 화려한 인쇄술을 잘 보여주고 있습니다. 목판공이었던 구텐베르크가 발명한 서양 최초의 금속활자보다 약 70년 정도 앞선 기술이고 세계문화유산 유네스코로 지정되어 세계적으로도 인정을 받고 있습니다. 현재는 프랑스 국립도서관에 보관중이라고 하니, 나중에 프랑스 여행 가실 때 직지심체요절을 보시면서 우리나라 전통과학, 인쇄술의 자부심을 느껴보세요.

2. 왕의 권위를 상징하는 중요한, 천문학
 과거 왕권이 자리 잡았던 시절에는 천문학이 학문적으로 굉장히 중요한 위치에 있었습니다. 왕은 하늘의 아들(天子)로 하늘의 명을 받아 나라를 다스리는 사람이었기 때문에 천문학은 왕조의 권위를 드러내는 상징이므로 하늘의 일들을 잘 파악하여 백성들에게 알리는 것이 굉장히 중요했는데요.


 ① 별을 관측하는 기구, 첨성대

신라 시대 선덕여왕 때 경주에 지어진 대표적인 첨성대는 별을 관측하기 위한 기구입니다. 국가의 길흉을 점치는 미신적인 측면, 역법을 만들거나 그 오차를 줄이기 위한 천문학, 이 2가지 목적을 갖고 있습니다. 하늘에 제사를 지내는 제단으로 왕을 중심으로 하늘과 백성을 연결시켜주는 역할을 하고 있는데, 경주에 지어진 첨성대 말고도 고려 시대, 조선 시대 시기별로 지어졌답니다. 현재는 국보 제31호로 지정되어 있어요.

사진출처: 위키피디아(@
Zsinj /http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Cheomseongdae-1.jpg)

 

② 천문시계, 혼천의

 천체의 운행과 그 위치를 측정하는 천문시계인 혼천의는 다른 말로 혼의, 혼의기, 선기옥형이라고도 합니다. 삼국시대 후기에서 통일 신라 시대, 고려 시대에 사용했을 것으로 추정되지만  그 시기는 추정할 뿐 정확하지 않고, 문헌상에 남아있는 제작기록은 조선 시대 세종 때로 장영실 학자의 감독 하에 제작되었습니다. 두 추의 운동에 의하여 움직이는 시계장치와 여러 개의 톱니바퀴에 의하여 연결되었는데 서양식 자명종의 원리와 특징을 잘 살펴 추(錘)를 시계장치의 동력으로 과학적으로 이용하여 혼천의가 탄생되었습니다. 서양식 자명종의 원리를 이용하였지만 삼신의, 지구의, 육합의 세 부분으로 나뉜 부분에 연결된 여러 가지 형태의 바퀴들과 제어장치들이 있습니다. 

 혼천의의 원리는, 두 개의 축의 동력에 의하여 움직이는데 하나의 축은 시각을 위한 바퀴와 톱니바퀴를 회전시키고 그것을 조절할 수 있습니다. 다른 하나의 축은 시간을 알리는 타종장치를 조절하는 역할을 하고 타종장치는 여러 개의 쇠공으로 조절이 됩니다. 전자의 축에서 톱니바퀴에 붙은 수직축의 움직임은 시계의 창문을 통해서 바퀴에 붙은 12시 시패로 볼 수가 있습니다. 조선시대 효종 때, 천문학의 기본적인 기구로서 조선시대 천역법의 표준시계로 사용되었다고 합니다.
사진출처 : http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:Korean_celestial_globe.jpg


3. 시간 관측

① 해시계, 앙부일구

 보물 제845호로 지정된 해시계, 앙부일구는 조선시대 세종 때, 학자 장영실이 처음 만들어 한국 최초의 공중시계로 사용되었습니다. 현재는 국립고궁박물관에서 관리하고 있는데요. 해시계 앙부일구의 원리는 ‘해가 질 때 생기는 그림자’를 이용해 시간을 재는 매우 현명한 방법입니다. 반구형 모양 안에 동지와 하지에 이르는 24절기를 13개의 선의 계절선으로 분할, 수직으로 7개의 시간선을 그어 그림자를 시간선에 비추면 시간을 알았으며 계절선에 비추는 그림자의 길이로 절기를 확인할 수 있었다고 합니다.  사진출처: @by Bernat / http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%95%99%EB%B6%80%EC%9D%BC%EA%B5%AC

 

② 국가 표준의 시계 역할을 지닌 물시계 자격루


 장영실을 비롯한 김조, 이천 등의 학자가 제작한 자격루는 역사상 최초의 물을 이용한 시계입니다. 조금 더 완벽한 시간을 측정하기 위해 만들어졌는데, 시간을 정확히 알아야 절기가 제대로 알 수 있어 백성들이 농사일을 할 수 있었기 때문입니다. 불어나는 물의 높이를 측정하여 하루 12시간과 밤 시간인 오경(五更)을 자동으로 알려 주는 자동 시보 장치(자동으로 시각을 알려주는 장치)로 현대 기술처럼 정밀하고 굉장히 정확하게 시간을 잴 수 있습니다. 해시계 앙부일구에 비하여 정확도가 굉장히 높아 국가 표준 시계로 활용했다고 합니다. 현대 만원의 지폐에 그려진 그림도 자격루이고 국보 229호입니다.

사진출처 :  @User:Gapo / http://ko.wikipedia.org/wiki/%ED%8C%8C%EC%9D%BC:BoRuGak_Jagyeongnu.JPG


4. 화약
 우리나라 최초로 화약을 발명한 최무선 장군을 아시나요? 최무선 장군은 무인이자 과학자로 고려 후기 때 지속적으로 침입하던 왜구를 발명한 화약과 새로운 무기로 크게 격퇴하였다고 합니다. 화통도감을 설치하고 화약병기를 자체 생산하여 동아시아에서 중국 다음으로 화약병기를 대량 생산할 수 있는 체제를 갖췄으며 군사 전술용으로 응용하는 등 크게 기여했다고 합니다.

자, 여기까지 알아본 우리나라 전통 과학. 어떠셨나요? 선조들의 지혜가 얼마나 뛰어났는지 발견할 수 있는 시간이 되었으리라 생각합니다. 발전하는 과학기술의 홍수 속에서 때로는 과거 우리 선조들의 과학적 우수성도 되돌아보는 시간을 가져보는 것도 필요하지 않을까요?



자료출처 : 위키피디아 (공용자료 / 퍼블릭 도메인)

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

신비로운 환선굴

강원도 삼척 신기면에 가면 동양 최대의 동굴인 환선굴이 있습니다. 약 5억 3천 만년 전에 생성된 석회암 동굴로 웅장한 규모를 자랑하는 동굴이지요. 동굴의 총 길이는 6.2km이나 이중 사람들에게 개방하는 구간은 1.6km이고, 모노레일이 환선굴 입구까지 연결되어 있어 많은 사람들의 발길이 이어지고 있는 동굴입니다.

환선굴의 내부 온도는 섭씨 8도와 14도 사이를 오르내립니다. 동굴의 온도는 일년 내내 유지되기 때문에 한 여름에는 바깥과의 온도차가 15도 이상 납니다. 그래서 여름에 환선굴을 방문할 때는 두꺼운 옷을 챙겨가는 것이 좋답니다.  

반면 추운 겨울에는 삼척 환선굴 입구에 역고드름이 솟아 오릅니다. 이는 마치 중력의 법칙을 거스른 듯 보이는데요. 강원도 삼척의 영하권 날씨와 한결같은 기온을 유지하는 환선굴 내의 온도와 차이가 발생하여 자라난 고드름입니다. 영상의 온도를 유지하는 천장에서 떨어진 물이 동굴 밖에서 들어오는 차가운 기류와 만나 영하인 동굴 입구 바닥면에 떨어질 때 얼어붙는 것이죠. 고드름이 큰 것은 1m나 된다고 하니, 과히 장관을 이루는 광경을 보실 수 있습니다.

동굴내부에는 미인상, 거북이, 항아리 등 다양한 모양의 종유석, 석순, 석주가 웅장하게 발달되었습니다.
종유석동굴의 천장에 고드름처럼 매달린 원추형의 광물질입니다. 일반적으로 대부분의 종유석은 석회암질의 고드름인데, 지하수가 동굴 천장에서 떨어져, 지하수의 석회 성분인 탄산수소칼슘이 수분이 증발할 때 다시 결정화되어 아랫방향으로 성장하는 것이지요.

석순동굴 천장에서 떨어지는 물방울에 들어있는 석회질 물질이 동굴 바닥에 쌓여 위로 자란 돌출물을 총칭합니다. 석회동굴의 경우, 석회암의 탄산칼슘 성분이 녹아 있는 물이 바닥에 떨어져서 공기와 접하면 물 속에 녹아 있던 이산화탄소가 공기 중으로 날아가게 되지요. 이 때, 물의 수소이온농도가 낮아져서 탄산칼슘이 침전되어 바닥에 쌓이고, 죽순모양으로 자라납니다.

그리고 석주석회동굴의 천장에서 종유석이 바닥까지 성장하여 석순과 맞닿은 돌기둥을 일컫습니다. 석순과 종유석은 반드시 석주가 되지는 않습니다. 적절한 양의 물이 떨어지고 동굴의 습도 등 다양한 외부조건이 맞아 떨어졌을 때, 석주가 되는 것이지요.


동굴이 형성되는데 크게 기여하는 탄산칼슘은 화학식은 CaCO3로 자연계에 존재하는 염 중에서 가장 많습니다. 탄산칼슘은 순수한 물에는 용해되지 않지만 이산화탄소를 함유한 물에는 용해됩니다. 이산화탄소를 함유하는 물이 땅속의 석회석을 만나면 용해하여 공동을 만드는데, 이것이 석회석 동굴입니다.  

탄산칼슘이 침착된 모양

탄산 칼슘침착으로 오랜 세월 동안 변신을 시도하는 환선굴.
개인적으로는 10년 후, 혹은 100년 후의 환선굴의 모습이 궁금해집니다. 이를 위해서는 5억년의 자연 과학을 담고 있는 신비로운 자연 그 자체로, 훼손되지 않고 보존되어야 할 것입니다.

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시린 겨울, 동상 예방법 !

동상이란?
겨울철 5도 이하의 온도에 오랫동안 노출되어 혈액순환이 저하되고 신체조직이 얼게 되면 손과 발, 귀, 코끝이 따끔거리다가 감각이 무뎌지는 느낌이 들면서 동상이 발생합니다.

신체 조직은 외부 온도가 영하 2.2℃ 이하가 되면 얼기 시작하는데요. 극심한 추위에 노출된 조직이 얼기 시작하면 일부 세포 내에 얼음 결정이 생성되고 이 세포들로 체액이 유입되어 세포가 터지게 됩니다. 따뜻해질 때 추가로 손상이 발생하여 손상된 혈관에서 체액과 단백질이 조직으로 새어 나와 부종과 수포를 일으킵니다. 겨울에 엄청 추워지면 뉴스에서 한파주의보나 경보를 들으실 수 있을 건데 이때 온도가 상당히 내려가기 때문에 더 주의를 해야 합니다.

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한 겨울 등산이나 낚시와 같이 장시간 추운 곳에서 활동하면 발생하는 ‘참호족’은 동상의 일종으로 볼 수 있습니다. 참호족은 젖은 발을 말리지 않고 추운 환경에 그대로 오래 노출되었을 때 발이 심하게 손상되는 증상을 말하는데요. 발이 얼었을 때 나타날 수 있는 증상으로, 심한 경우에는 그 후유증이 오래 갈 수 있기 때문에 주의하여야 합니다.

하지만 많은 사람들이 흔히 ‘동상’이라고 생각하는 증상은 사실 ‘동창’이라고 할 수 있습니다. 동창은 엄밀히 말하면 동상과는 다른 증상입니다. 영상의 기온에서 습한 찬바람을 쐬다 보면 신체 일부가 부어오르거나 따뜻한 곳에 가면 가려움증이 생길 수 있는데 이와 같은 증상을 동창이라고 합니다.

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동상의 증상!

처음에는 찬 느낌이 들고 바늘로 찌르는 것처럼 아프다가 점차 저리게 되면서 통증이 심해집니다. 나중에는 피부가 하얗거나 얼룩덜룩하게 푸른 색깔을 띠기도 합니다. 피부의 가장 위층의 표면 동결부터 뼈나 근육과 같은 깊은 조직까지 손상시키는 심한 동상까지 다양하게 나타납니다. 이렇게 동상을 입으면 피부의 감각을 잃게 됩니다.

@anitapeppers / http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/a/anitapatterson/preview/fldr_2012_01_26/file4881327556881.jpg

동상의 증상은 크게 3단계로 나눌 수 있습니다.

1도 동상: 피부가 충혈 되고 부종이 생긴다. 물집이 생기거나 피부가 벗겨지지는 않지만 매우 따갑고 아프게 느껴지거나 가렵다. 일주일이면 후유증 없이 치료가 된다.

2도 동상: 출혈과 부종에다가 수포가 생긴 것을 말한다. 수포나 피부 탈락이 발생하고 저리고 쑤시는 통증을 동반한다. 균이 침입하면 염증이 생길 수 있는데 후유증이 심하다.

3도 동상: 피부나 피하조직이 괴사현상을 일으킨다. 피부가 희고 차갑고 감각이 전혀 없으며 정상 부위와 경계가 되는 부위에서 통증을 느낀다. 시간에 따라 부위가 흙빛을 띄며 치료는 수개월에서 1년 정도 걸리는데 후유증을 남긴다. 심하면 근육이나 뼈까지 손상입기도 한다.

동상의 예방 및 치료

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겨울철 레저 활동을 즐길 때는 두꺼운 양말이나 장갑, 귀마개와 같은 방한용품에 항상 신경 써야 합니다. 레저 활동 중에 땀이나 물로 옷이 젖었다면 가급적 빨리 갈아입을 수 있도록 해야 해요. 또한 2-3시간 간격으로 휴식을 취하며 신발을 벗고 발가락을 손으로 마사지 해 주면 혈액순환 촉진에 도움이 되어 동상을 예방하는데 도움을 줄 수 있답니다.

따라서 겨울철 야외 레저 활동을 즐길 때 변덕스러운 겨울 날씨에도 안전한 방한 용품을 챙기는 것이 가장 중요한 일이라 할 수 있겠지요. 방한 용품을 고를 때는 일단 방안이 잘 되는지, 그리고 방수나 방풍에도 탁월한 효과를 발휘하는 지도 고려해야 합니다.

@phaewilk . http://cdn.morguefile.com/imageData/public/files/p/phaewilk/preview/fldr_2008_11_11/file0001234791545.jpg

또한 동상이 의심되는 증상이 나타나면 따뜻한 장소로 이동해 언 몸을 녹여주어야 합니다. 만일 물집이 잡힌 정도의 심각한 상태라면 상처에는 손을 대지 말고 전문 병원을 방문해 치료를 받도록 해야 합니다. 또한 동상에 걸린 상처 부위를 찬물이나 뜨거운 물에 담그고 있는 것은 하지 말아야 할 행동입니다. 해당 부위를 손으로 비비거나 마사지를 하는 행동 역시 피부 조직에 자극을 줄 수 있는 행동이기 때문에 삼가는 것이 좋습니다.


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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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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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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

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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굿가이(Goodguy)

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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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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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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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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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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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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우리 생활 속 과학이야기

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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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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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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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

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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우리 생활 속 과학이야기

성격은 유전자가 결정한다? 환경이 결정한다?


 사람의 성격의 형성에 크게 영향을 미치는 것은 주변의 환경일까요? 아니면 유전자일까요? 보편적으로 사람의 성격을 결정하는 요인은 주변을 둘러싼 환경이라고 생각해왔을 것입니다. 저를 포함해서 많은 분들이 그것이 상식이라고 생각해 왔을 텐데요. 하지만 과학자들은 환경보다 유전자가 성격을 정하는 중요한 요소라고 주장합니다.

  성격이란 무엇일까요? 주리애 한양사이버대학교 상담심리학과 교수는 성격이란 ‘개인을 특정짓는 일관된 행동양식, 정서적인 행동의 총화’라고 합니다.

 미네소타대학 심리학과의 토마스 부샤드 학자는 30년 동안 일란성 쌍둥이와 이란성 쌍둥이의 성격을 연구했습니다. 유아기 때 떨어져 살다가 성인이 된 후에 만난 쌍둥이를 대상으로 연구를 진행했는데, 연구를 통해 자신의 쌍둥이가 있다는 것을 알게 된 이들은 각자 다른 환경에서 자랐지만 많은 시간이 지난 후에도 성격적으로 유사점이 상당히 많이 발견되었습니다.

@EraPhernalia Vintage . . . (playin' hook-y ;o) / http://www.flickr.com/photos/eraphernalia_vintage/2777692881


 실제 실험에 참여한 메리 홈즈와 일레인 로간 쌍둥이 자매는 토마스 부샤드 학자의 연구를 통해 자신의 쌍둥이가 있다는 것을 처음 발견하게 되었는 데요. 이들이 살아오면서 아끼는 물건, 사용하는 악세사리, 향수가 비슷하거나 같은 경우도 있었습니다. 다시 만났을 때 오래전부터 같이 살았던 쌍둥이처럼 모든 면에서 굉장히 비슷했습니다. 즉, 서로 다른 환경에서 자랐음에도 비슷한 유전자가 이들의 성격을 결정한 것입니다. 만약 ‘다른 환경’이 성격에 영향을 미쳤다면 이들의 성격은 달랐어야 할 테니까요.

 국내 유일의 쌍둥이 연구 전문가로 유명한 한국쌍둥이연구센터 허윤미 박사지능과 성격은 30~50% 유전에 의해 형성된다고 보며 특히 나이가 들수록 성격이나 지능과 관련된 유전자는 점점 더 발현된다고 말합니다.
 

@bambibabe48 / http://www.flickr.com/photos/renawgraphy/4213430007


 2009년에는 서울대 의학연구센터에서도 한국인 청소년 쌍둥이 765쌍을 대상으로 성격검사를 실시했는데요, 연구 결과 일란성쌍둥이가 이란성보다 성격이 비슷한 경우가 훨씬 많았습니다. 즉, 유전적인 요인이 성격 형성에 강하게 작용한다는 것을 반증한다고 볼 수 있습니다. 성격 외에도 불안증이나 정신 분열증 등 정신 질환에 있어서도 유전성이 높은 것으로 밝혀졌습니다. 

이와 비슷하게 2007년 한국 청소년 쌍둥이 약 800쌍을 대상으로 한국인의 성격의 개인차에 유전이 영향을 미치는가를 연구했는데 35~50%가 유전의 영향을 받는 것으로 나타났습니다. 측정오차를 감안한다면 50% 이상 유전의 영향을 크게 받습니다. 학자들의 의견은 조금씩 다르지만 보통 40~60% 정도 유전자들의 상호작용에 의해 성격의 특성이 결정된다고 볼 수 있는 것이죠. 

@DNA 11 / http://www.flickr.com/photos/dna11/4314006085


 독일 본 대학의 마르틴 로이터 박사는 기부를 잘 하는 등 남에게 이로움을 주는 이타주의 성격은 특정 유전자와 연관이 있다는 연구 결과를 밝히기도 했습니다. COMT 유전자의 특정 변이형을 가진 사람은 다른 사람에 비해 자선을 베풀 가능성이 높은데 이는 COMT 유전자가  긍정적인 감정과 연관이 있는 뇌의 신경전달물질 도파민을 활성화시키는 효소를 만들어 내기 때문입니다.

 또한 지나치게 근심걱정이 많은 성격17번 염색체에 있는 세로토닌 운반체(5-HTT) 유전자를 억제하는 DNA의 길이가 짧은 사람이라는 연구 결과가 1996년 독일 뷔르부르크대 정신과 레슈 교수팀에 의해 밝혀지기도 했었죠.

 이밖에도 부모님의 성격과 닮은 것 또한 유전자가 성격을 결정하는 하나의 사례로 볼 수 있습니다. 여러분들은 어머니와 아버지 중에서 누구와 성격이 더 비슷한가요? 성격이 유전자, 즉, 선천적으로 결정된다는 연구 결과들은 놀랍습니다. 유전보다는 자라온 환경이 큰 영향을 차지할 것이라는 생각을 갖고있었기 때문이겠죠. 하지만 유전자가 성격에 영향을 미치는 정도가 100%가 아닌 만큼 성격은 충분히 향후에도 변화될 수 있을 것입니다. 위의 연구들은 상대적으로 유전자가 성격형성에 더 많은 영향을 미친다는 것을 보여주는 것이니까요.

 
 

 

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# 과학이 있는 저녁 - 사이언스 이브닝

 보통 과학콘서트, 과학 나눔 행사는 초등학생부터 대학생을 위주로 한 것들이 많습니다. 과학 행사의 목적은 우리 생활 속에 숨어 있는 과학 원리를 쉽게 전달하는 것이 대부분이라, 성인들도 호기심을 갖고 참여할 수 있는 행사는 많지 않았는데요. 한국과학창의재단(KOFAC)은 이 점을 파악하고 성인들, 특히 직장인을 대상으로 한 흥미로운 과학행사를 개최하고 있다고 합니다. 바로 “사이언스이브닝(과학이 있는 저녁)”입니다.


  사이언스 이브닝의 주요 대상은 20~40대의 직장인들입니다. 평일에 업무로 바쁜 직장인들의 일정을 감안하여, 매월 1회씩 금요일 저녁에 행사를 연다고 하는데요. 현재 2회까지 진행되었습니다. 지금까지 사이언스 이브닝에 대해 잘 알지 못하셨던 분들을 위해 어떤 내용으로 구성되는지 1,2회를 통해 알려드리도록 할게요.

사이언스 이브닝 1회는 지난 10월 26일 저녁7시, 한국과학창의재단 본부에서 열렸습니다. 1회는  “BeauTy is BT(BioTechnology)”라는 제목으로, 화장품 속 생명공학을 알아보는 알찬 행사였습니다. 1회의 세부 행사 내용은 우선 김은기 인하대학교 공과대학 생명화학공학부 교수에게서 듣는 화장품 속 바이오 공학 강연과, 건조한 가을을 위한 보습 화장품 만들기 체험 “내가 만드는 립밤과 미스트”였는데요. 특히 화장품 만들기 체험은 등잔화(미백), 베타글루칸(보습), 녹차추출물(피부노화) 등의 BT원료를 사용하여 미스트와 고보습 립밤을 만들어 여성들에게 인기가 많았습니다.

제1회 사이언스 이브닝 / 사진제공 : 한국과학문화재단

이날은 약 30명의 직장인들과 화장품 회사 관계자, 대학 연구자들이 참가하여 유익한 시간을 보냈습니다. 특히 여성 참가자들은 화장품 전문가들과 화장품의 효능, 제조 원료, 좋은 피부 만들기 등에 대해 이야기를 나눴다고 하는데요, 행사 시작 시간도 저녁이라 퇴근 후 부담 없이 참가할 수 있습니다. 직장인들이 매일같이 기다리는 ‘불금’에, 과학도 배우고, 직접 화장품도 만들고 정말 일석이조가 따로 없네요!

립밤


  제 2회 사이언스 이브닝은 지난 11월 23일, 제주 별빛누리공원에서 열렸습니다. 2회는 “제주, 별을 담다”라는 제목의 별자리 관측 행사였는데요. 제주도의 한라산의 ‘한’은 은하수, ‘라’는 잡아당긴다는 뜻이 있다고 합니다. 즉, 한라산은 은하수를 당기는 산이라는 뜻을 가지고 있는 것이죠.

제2회 사이언스 이브닝


  사이언스 이브닝 2회를 제주도에서 개최한 이유가 있는 것 같습니다. 이날 참가자들은 직접 가을철 별 사진을 찍고 「별자리여행」의 저자 이태형 충남대 교수, 별자리 사진가 권오철 작가와 별자리 토크를 가졌습니다. 달의 모양을 보고 방향을 측정할 수 있는 방법, 별마다 색깔이 다른 이유 등에 대한 궁금증을 푸는 시간이었습니다.

  사이언스 이브닝이 어떤 것인지, 대략 감이 오시나요?
  사이언스 이브닝은 생활의 일부인 과학을 영화나 콘서트처럼 재미있게 즐길 수 있다는 점에서 의미를 갖습니다. 특히 과학에 대해 생각하기 어려운 직장인들을 대상으로 하여 일반인들의 관심을 높일 수 있다는 장점도 있고요. 물론 직장인을 대상으로 한 행사이지만, 과학에 관심이 많아 참가하고 싶은 분은 누구나 참가할 있습니다.

제2회 사이언스 이브닝


사이언스 이브닝은 과학을 테마로 하는 행사가 주로 청소년에 국한되었다는 점에 착안하여 성인이 쉽게 접근할 수 있는 프로그램을 만들었습니다. 그리고 이를 통해 세대를 막론하여 모든 사람들이 과학을 함께 즐길 수 있게 함으로써 과학문화를 확산하는데 일조하고 있습니다.

사이언스 이브닝 3회에서는 어떤 주제로 행사가 진행될 지 벌써 궁금하네요. 앞으로 사이언스 이브닝과 같은 성인 대상 과학문화프로그램을 통해 더 많은 국민들이 과학에 호기심을 가졌으면 합니다.

사진 및 자료 출처 : 한국과학창의재단 제공(보도자료)

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