'호기심과학' 검색 결과

눈은 우리 몸에서 가장 중요한 부분 중 하나다. 우리가 살아가는 데 있어 눈이 보이지 않는다. 얼마나 많은 불편을 겪어야 할지, 그건 잠시만 눈을 감고 걸어보아도 충분히 체험이 가능하다. 또 우리는 눈으로 보아야 할 것이 너무나 많은 세상에 살고 있다. 각종 디스플레이를 통해 화려한 멀티미디어 영상들을 즐기고, 인터넷에 접속해 그 많은 정보들을 받아들이는 것도 모두 우리의 눈이 건강하고 제 역할을 할 때 가능한 것이다. 옛말에 ‘몸이 천 냥이면 눈은 구백 냥’이란 말이 있는 것처럼 매우 중요한 역할을 하고 있는 눈. 오늘은 그중에서도 색과 명암을 인지하는 우리 눈의 정교한 구조와 기능에 대해 알아보자. ‘눈’이 아니라 ‘뇌’로 본다!! 눈의 구조를 제대를 알기 위한 가장 좋은 방법은 눈 해부 실험을 해보는 것이다. 해부 전 소 눈의 겉모습을 살펴보면, 일단 앞쪽에는 얇은 각막이 있음을 관찰할 수 있다. 가끔 우리 눈에 속눈썹이 들어가거나 할 때 어쩔 수 없이 눈을 만지게 되는데, 이때 만져지는 부분이 바로 눈의 가장 바깥쪽 막인 각막이다. 그리고 눈의 뒤쪽을 보면 마치 꼬리처럼 달려있는 부분이 보인다. 그 부분은 시신경으로, 이 시신경이 길게 뻗어 있어서 대뇌까지 연결되어 있다. 망막에 상이 맺히면 시각 세포가 흥분하고, 그 흥분을 시각 신경을 통해 대뇌까지 전달하기 때문에 마침내 대뇌의…

우리나라에서는 매해 6월 하순부터 7월 하순 정도까지 대략 한 달 정도 장마 전선이 머물러 있게 되는데, 이 장마전선을 형성하는 것은 북태평양 기단과 오호츠크해 기단이다. 온도가 서로 다른 두 기단이 만나 세력을 다투는 동안 장마전선이 오르락내리락하면서 비가 지속적으로 내리게 된다. 장마 기간에는 평균 습도가 연중 최고치인 80∼90％까지 올라간다. 올해의 경우 장마 기간 동안 최고 습도가 96%까지 이르며 빨래가 거의 마르지 않는 상태처럼 높은 습도를 경험하는 지역도 있었다. 그렇다면 습도 100%가 되면 어떤 일이 벌어지는 걸까? 그리고 물속에서는 습도가 100%인 걸까? 그런데 우리가 흔하게 접하는 습도는 사실 ‘상대습도’라는 개념이라고? 오늘 칼럼에서는 습도의 개념과 습도가 우리에게 미치는 영향에 대해 함께 알아보자.   절대습도, 상대습도 두 가지가 있다고? 공기 중에 실제로 어느 정도의 습기가 있는지를 나타내는 지표는 ‘절대습도’다. 하지만 실제로 우리가 생활에서 접하고 사용하는 습도는 대부분 ‘상대습도’라는 사실. 상대습도가 뭔지 알기 위해서는 먼저 절대습도의 개념부터 알고 있어야 한다. 습도와 관련하여 반드시 알아야 할 과학적인 용어들을 정리하면 다음과 같다. 앞에서 언급한 장마철 습도, 일기예보에 등장하는 습도 모두 % 단위로 표시하는데 이는 포화 수증기량에 비해 현재 수증기량이 얼마나 들어있는지를 백분율로 나타낸 ‘상대습도’이다. 일반적으로 우리가 사용하는 습도란 ‘상대습도’를 짧게 줄여서 ‘습도’라고 표기하는 것이다. 반면 ‘절대습도’는 1m3의 대기 중에…

여름철 인기 휴양지로 꼽히는 시원한 바다! 비록 파라솔 간격을 2미터 이상 두는 등 거리두기를 실천해야 하는 상황이긴 하지만 그럼에도 불구하고 바다는 여전히 우리 마음을 설레게 하는 매력적인 공간이다. 그런데 혹시 독자 여러분들은 해변에서도 디스플레이와 반도체의 재료가 되는 광물들을 찾아볼 수 있다는 사실을 아셨는가? 이번 편에서는 광물과 암석의 다른 점이 무엇이고, 해변의 모래가 어떻게 디스플레이와 반도체의 재료가 될 수 있는지 알아보자.   광물과 암석의 차이는 무엇일까? ▲순물질로 이루어진 광물 종류의 다이아몬드(왼쪽), 혼합물로 이루어진 암석 종류의 화강암(오른쪽) SiO2라는 화학식으로 나타내는 이산화규소는 반도체의 소재가 되는 규소에 산소가 화합한 화합물이다. 이산화규소가 주요 성분인 석영(크리스탈, 수정)은 규산염 광물 중의 하나이다. 지구 지각 전체의 약 97%를 차지하고 있는 규산염 광물의 종류에는 석영 외에도 장석, 흑운모, 각섬석, 휘석, 감람석 등이 있다. ‘광물’과 ‘암석’은 모두 비슷한 돌로 보이지만 똑같은 돌은 아니다. 광물은 순물질이고 암석은 혼합물이다. 즉 홑원소물질이거나 화합물로 순수한 상태의 광물이 모여서 암석을 이루고 있는 것이다. 그래서 광물과 암석의 가장 큰 차이점은 ‘가격에서도 드러난다. 당연히 순물질이면서 더 귀한 광물이 비싸고, 혼합물이면서 흔한 암석은 싸다. 가장 비싸면서 단단한 광물은 C(탄소)만으로 이루어진 금강석, 즉 우리가 최고의 보석으로 알고 있는 다이아몬드이다. 반면 광물에 비하면 가격이 훨씬 싸고, 또 우리나라에서 제일 흔한 암석 중 하나가 화강암인데 주로 건물 외벽에 마감재로 붙이는 용도로 많이 사용한다.   해변의 모래 속에 포함된 반도체, 규소! 우리 주변에서 정말 흔하게 많이 관찰되는 화강암은 반도체를…

코로나19 예방을 위한 손 씻기에는 반드시 비누 혹은 핸드워시, 손 세정제 등을 이용해야 한다. 비누를 포함한 손 세정제는 살균 소독제가 아니다. 그런데 어떻게 비누가 코로나19 바이러스를 사멸시킬 수 있을까? 바로 비누가 가장 대표적인 계면활성제이기 때문이다. 우리가 일상적으로 사용하는 치약, 세숫비누, 면도크림, 샴푸, 주방용 중성세제, 세탁용 염기성 세제 등에는 모두 공통적으로 계면활성제가 들어있다. 일반적으로 많은 사람들이 계면활성제라고 하면 세제를 생각하는데, 계면활성제는 세제뿐 아니라 먹는 음식에도 활용된다. 오늘은 바이러스를 사멸시키는 비누뿐 아니라, 최근 인기를 끌고 있는 달코나 커피 속 숨은 계면활성제의 역할을 함께 알아보도록 하자!   간단한 실험으로 확인하는 계면활성제의 능력 물(극성 물질)과 기름(비극성 물질)처럼 서로 성질이 완전히 달라 섞이지 않은 물질을 같이 섞어두면 경계면이 생기게 된다. ‘계면활성제’는 바로 이렇게 서로 다른 성질의 경계면에서 활동할 수 있는 분자를 뜻한다. 이 계면 활성제라는 말 자체가 계면, surface를 active 하게 해 준다는 의미이다. 물하고 기름 사이의 그 경계면을 활성화시켜서 경계를 없애게 해 주는 것이 바로 그 역할. 그래서 물과 기름을 섞이게 할 수 있다. 간단한 실험이지만 계면활성제의 능력을 확인할 수 있는 실험이 있다. 물과 기름에 아무것도 넣지 않고 섞어주면 일정 시간이 지나면 다시 분리가 된다. 하지만 물과 기름에 계면활성제를 넣고 섞어주면 경계면은 순식간에 사라지고, 물과 기름이 잘 섞이는 상태가 되는 것을 확실하게 눈으로 확인할 수 있다. ▲물과 기름 사이에 뚜렷한 경계면이 있는 상태에 계면활성제를 투여하고 젓기 시작하면 물과 기름의 경계면이 순식간에 사라지기 시작한다.…

최근 유행하고 있는 코로나바이러스감염증-19(Coronavirus disease-2019, COVID-19)으로 전 세계가 비상이다. 바이러스 감염이 일어난 지역이 더 늘어나고 마스크와 손소독제 품절 사태가 반복되고 있다는 얘기들이 매일 아침 뉴스 첫 번째 소식으로 다뤄지고 있다. 그렇다면 이렇게 우리 주위에서 공포감을 조성하는 바이러스란 무엇인지, 세균과는 무엇이 다르며, 예방을 위한 손소독제는 어떤 과학적 원리로 작용하는지 알아보자. 집에서 직접 만들 수 있는 DIY 손소독제 제조법도 함께!   세균(Bacteria)은 생물! 하지만 바이러스(Virus)는?! ▲세균(좌)과 바이러스(우)의 모습 세균, 박테리아, 바이러스와 같이 다양한 용어를 사용하면서 간혹 세균과 박테리아를 종류가 다른 미생물로 알고 계신 분들도 있다. 하지만 ‘Virus’는 번역된 한국말 용어 없이 그냥 ‘바이러스’이며, 영어로 ‘박테리아(Bacteria)’를 번역한 말이 ‘세균’이다. 즉 세균과 박테리아는 같은 말인 것이다. 그리고 세균은 세포막으로 감싸여 있으니 생물의 기본단위인 세포가 있고, 또 효소를 분비해서 물질대사도 하기에 확실한 생물로 인정하지만, 이에 비해 바이러스는 생물로 인정하지 않는다. 그렇다고 무생물이냐? 그것도 아니다. 즉 생물과 무생물의 중간형이다. 바이러스는 핵산(Nucleic Acid – DNA, RNA)과 단백질을 가지고 있으며 살아있는 숙주세포 내에서는 물질대사와 증식을 하고, 게다가 유전과 돌연변이까지 하는 면으로 보아 생물적인 특징을 가지고 있다. DNA, RNA를 가지고 자기와 닮은 바이러스인 새끼 바이러스를 만들 수 있다는 뜻이다. 집에 아무리 성능이 좋은 컴퓨터가 2대 있더라도 어느 날 새끼 컴퓨터가 태어나는 일은 없지 않나. 그러나 암 수 두 마리의 개를 키운다면 개는 생물이기에, 어느 날 강아지가 태어나기도 한다. 새끼 바이러스를 만든다는 것은 바이러스의 가장 큰 생물학적 특징이다. 하지만…

부엌에서도, 놀이동산에서도 과학의 원리를 어렵지 않게 찾을 수 있다. 세상은 온통 과학! 우리가 과학 그 자체에 둘러싸여서 살고 있다는 사실! 그럼 지금부터 본격적으로 생활 밀착형 과학 이야기를 시작해 보고자 한다. 이 글을 읽는 여러분 중에 집밥을 직접 해 드시는 분들이 많지 않을 수 있다. 하지만 적어도 라면 정도는 직접 끓여 보셨을 것이다. 그런데 라면을 끓이다가 국물이 넘치게 되면 파란색을 나타내던 가스 불꽃이 갑자기 노란색으로 변하는 것을 관찰할 수 있다. 왜 그럴까? 이유를 알기 위해서는 먼저 금속의 불꽃 반응 현상을 이해해야 한다.   각종 금속들의 다양한 불꽃 반응색 과학시간에 익히 들어봤던 다양한 금속원소의 불꽃 반응 실험을 직접 해보자. 왠 뜬금없는 실험이냐고 할 수도 있지만 일단 해보자. 염화나트륨, 염화구리, 염화리튬, 염화칼륨을 각각 페트리 접시에 조금씩 넣고 스포이트를 이용해 메탄올 혹은 에탄올과 같은 알코올을 위에 뿌려준다. ▲ 금속원소별 불꽃 반응 각각의 원소들에 불을 붙이면 각각 노랑, 청록, 빨강, 보라 불꽃의 화려하고 멋진 컬러 불 쇼를 감상할 수 있다.   비금속 원소는 나타나지 않는 불꽃 반응색 실험에 사용한 ‘염화나트륨, 염화구리, 염화리튬, 염화칼륨‘은 모두 염소를 포함하고 있는 화합물들이다. 불꽃 반응 실험을 했을 때 이 모든 화합물이 동일한 불꽃 색상을 보였다면 이것은 염소의 불꽃 반응색깔인 것으로 추측할 수 있다. 하지만 각각 다르기 때문에, 염소의 불꽃 반응이 아니라 각각 다르게 포함되어있는 나트륨, 구리, 리튬, 그리고 칼륨이 원인이 된 색상이 나타났다는 것을 알 수…