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신문은 선생님/재미있는 과학 85

[도로]

[도로] ▲ / 그래픽 = 진봉기 전기차, 구리 코일 깔린 길 달리면 무선 충전돼요 충전 도로, 2018년 스웨덴에 첫 설치 폐플라스틱으로 친환경 길도 만들어 車 배출 가스 줄이는 기술도 개발 중 인체에서 혈액이 지나다니는 길, 바로 혈관이에요. 도시에도 혈관이 있어요. 바로 도로예요. 혈액이 잘 순환해야 우리가 건강하게 살 수 있듯, 도시가 원활하게 돌아가려면 도로가 중요해요. 최근엔 전기차나 자율 주행차 같은 새로운 차량과 이동 수단이 등장하면서 도로 환경이 빠르게 변하고 있어요. 어떤 기술이 어떻게 도로를 바꿔 놓고 있는지 알아봐요. 도로가 많으면 교통이 원활해질까 도로는 사람 · 차 등이 다닐 수 있도록 만든 비교적 넓은 길을 말해요. 단순히 차와 사람이 지나다니는 공간일 뿐 아니라, 다양한 장소..

[오줌 활용하기]

[오줌 활용하기] ▲ / 그래픽 = 진봉기 달 표면 흙에 소변 상분 섞어 우주 기지용 벽돌 만들어요 소변 증류해 걸러낸 물, 식수로 활용 지구 수돗물보다 훨씬 깨끗하대요 찌꺼기로는 전기 생산할 수 있죠 '오줌' 하면 가장 먼저 어떤 것이 떠오르나요? 화장실 · 지린내 · 더러움···. 아마 부정적인 이미지가 대부분일 거예요. 사실 오줌의 사전적 정의만 봐도 그 이유를 알 수 있어요. '혈액 속 노폐물과 수분이 신장에서 걸러진 뒤 몸 밖으로 배출된 액체' 라고 설명돼 있거든요. 그야말로 '필요 없는' 물질인 셈입니다. 하지만 과학자들에게 오줌은 특별한 의미가 있습니다. 오줌으로 건강을 체크할 수도 있고, 농사에 필요한 비료를 만들 수도 있어요. 특히 우주에서는 소중한 자원이 됩니다. 우주인들이 우주정거장에..

[투구게]

[투구게] ▲ / 그래픽 = 유재일 파란 피··· 독소 닿으면 젤리처럼 굳어 신약 테스트에 써요 4억4000만년 전 모습 그대로 유지 美, 매년 40만마리 잡아 피 채취해 개체 수 줄어 위기근접종 지정했죠 고생대부터 지금까지 같은 모습으로 살아온 동물이 있습니다. 해저면을 기어다니며 사는 절지동물, 투구게입니다. 둥근 몸체에 긴 꼬리, 딱딱한 껍데기가 있고 배에 다리가 달렸어요. 둥근 몸체가 말발굽을 닮아 말발굽게 (horseshoe crab)라고도 부르죠. 투구게가 처음 등장한 것은 약 4억4000만 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 이 시기 지층에서 투구게 화석이 발견됐죠. 고생대 두 번째 시기인 오르도비스기 (약 4억5800만 ~ 4억4400만 년 전)로 삼엽충과 필석이 나오던 시기입니다. 이후 지구는..

[인간 동력]

[인간 동력] ▲ / 그래픽 = 유재일 춤출 때나 운동할 때 생기는 에너지를 전기로 바꿔요 지하철역서 발걸음으로 전력 생산 승객이 페달 밟아 버스 엔진 역할 고갈되지 않고 유해 물질도 없어요. 석유도, 내연 기관도, 발전소도 없던 태초의 인류에게는 사람의 힘 이외의 다른 동력은 없었어요. 사람이 움직이면서 만들어 낸 에너지를 기계 장치나 도구를 이용해 유효한 에너지원으로 활용하는 것을 '인간 동력' 이라고 해요. 그런데 인간 동력을 미래 동력원으로 사용하려는 움직임이 활발하다고 합니다. 인간 동력에는 어떤 것이 있을까요? 미래를 이끌어 갈 '제4의 불' 지금으로부터 40만 ~ 50만 년 전, 인류는 최초로 불을 발견했어요. 마른 나무끼리 마찰해 불씨를 얻거나 부싯돌 등 도구를 이용해 불을 피웠어요. 불꽃..

[마랑고니 효과]

[마랑고니 효과] ▲ / 그래픽 = 진봉기 잔 표면으로 이동한 와인, 중력받아 눈물처럼 흘러요 액체, 표면 장력 약한 곳서 센 곳 이동 커피 쏟으면 링 모양의 얼룩 생기고 소금쟁이는 물 위에서 빨리 움직여요 최근 권성훈 서울대 전기정보공학부 교수 연구팀이 전기나 석유 같은 에너지원 없이 로봇을 움직이는 기술을 개발했습니다. 연구팀이 개발한 로봇은 펜과 잉크만으로 물 위에서 자유자재로 정교하게 움직입니다. 어떻게 이런 일이 가능할까요? 와인의 눈물 물체가 움직인다고 하면 가장 먼저 위에서 아래로 떨어지는 중력에 따른 움직임이 떠오릅니다. 분자 단위로 살펴보면 물체가 움직이는 원인은 중력 외에 다양합니다. 기상 현상을 일으키는 기체 분자는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동합니다. 단순 기체라면 바람이 되..

[냉동 인간]

[냉동 인간] ▲ / 그래픽=유재일 영하 196도 액체질소로 급속 냉동··· 150명 동면 중 혈액 대신 부패 막는 동결방지제 넣어 피 뽑고 얼렸다가 뇌 손상 없이 녹여야 '인공 동면'은 우주여행에도 필요해요 폭염을 알리는 재난 문자가 연일 휴대전화를 울리는 무더운 여름입니다. 지구온난화로 세계 각지의 생태계가 변하고 있어요. 남극도 빙하가 빠른 속도로 녹아 얼음 대신 풀이 무성한 모습으로 바뀌고 있죠. 영구동토층도 녹고 있어요. 영구동토층은 1년 내내 얼어 있는 땅을 말해요. 두께가 약 80 ~ 100m 정도로, 수천 년에서 수만 년 동안 꽁꽁 얼어 있는 땅입니다. 그 안에는 얼음이 얼 당시 식물과 미생물은 물론, 석탄과 가스 등이 묻혀 있어요. 그런데 지구온난화로 영구동토층이 녹으면서 그 안에 있던 ..

[인류세]

[인류세] ▲ / 그래픽 = 진봉기 연간 닭 600억 마리 도축··· 닭뼈, 현 시대 지표 화석 될 수도 조상 닭보다 다리 크지만 뼈는 왜소 탄소 입자 · 미세 플라스틱 등에서도 지구가 급격한 모습 찾을 수 있어요 노벨 화학상을 받은 파울 크뤼천 박사는 2000년 지질학회에서 "우리는 홀로세가 아니라 인류세 (世)에 살고 있다" 고 말했어요. 인간의 활동으로 지구가 짧은 시간 동안 급격하게 변했기 때문에, 현 지질 시대를 '인류세 (인류의 시대)' 라 부르자고 제안한 겁니다. 인류세는 지금까지 공식적으로 쓰이던 용어가 아니었습니다. 그런데 최근 과학자들이 '인류세' 를 뒷받침하는 증거를 제시하고 있어요. 빠르면 내년부터 공식적으로 이 용어가 사용될 것으로 보입니다. 인류세란 무엇일까요? 지표 화석을 보면..

[물의 순환]

[물의 순환] ▲ / 그래픽 = 진봉기 바다 → 하늘 → 땅을 돌며 산 무너뜨리고 강 만들어요 물방울 계속 떨어지면 바위 깎기도 침식 작용 활발해지면 'V자 계곡' 흐름 느리면 '선상지' 만들어요 우리나라가 '극한 호우' 시대를 맞았어요. 올여름 장마가 시작된 뒤 전국에 평균 500㎜ 넘는 비가 쏟아져 장마철 평균 강수량을 훌쩍 넘어섰어요. 연일 쏟아지는 집중호우로 빗물이 땅속으로 들어갈 여력이 없어 물이 넘치고 인명 피해와 이재민이 속출했어요. 농경지가 침수돼 농가 피해도 심각해요. 차라리 '비가 내리지 않았으면' 하는 생각도 들어요. 비는 작은 물방울일 뿐인데 왜 이렇게 힘이 셀까요? 하늘과 강, 바다를 순환하는 빗물 장마철 내리는 많은 비는 구름에서 만들어져요. 구름에서 어떻게 비가 만들어질까요. ..

[우주로 가는 휴머노이드]

[우주로 가는 휴머노이드] ▲ / 그래픽 = 유재일 키 189㎝ '발키리'··· 우주 기지서 사람 대신 정밀 작업하죠 손가락 4개인데 엄지 따로 분리 수많은 관절로 사람처럼 움직여 머리에 센서 달아 사람 눈처럼 관찰 미국은 새로운 달 탐사 프로그램 '아르테미스 계획' 을 추진하고 있어요. 이전에 한 유인 (有人) 탐사는 물론, 달 기지 건설을 최종 목표로 삼고 있죠. 미 항공우주국 (NASA · 나사)은 최근 휴머노이드 (인간형 로봇) '발키리 (Valkyrie)' 를 공개하며 2025년 아르테미스 3호 유인 발사 때 발키리가 임무를 수행할 것이라고 발표했습니다. 우주 공간에서 활용할 수 있게 개발 중인 발키리의 최신 테스트 과정을 공개한 거죠. 발키리는 지금까지 달이나 화성에 보낸 무인 탐사 로봇과는 ..

[발효]

[발효] ▲ / 그래픽=진봉기 포도 껍질엔 효모균 있어 으깨 저장만 하면 포도주돼요 막걸리엔 누룩, 맥주엔 맥아 넣어야 효모, 빵 반죽에 넣으면 부풀게 해 채소 · 김밥과 만나면 상하게 한대요 날씨가 더워지면서 음식이 종종 상하곤 해요. 기온이 높은 여름철에는 상온에 둔 음식이 금세 쉰내를 풍기기도 하지요. 그런데 일부러 상한 것처럼 발효시켜 먹는 음식도 있어요. 발효 식품은 몸을 더 건강하게 해주는 효과도 있어요. 겉보기엔 부패와 별로 달라 보이지 않는데 둘 사이에는 어떤 차이점이 있을까요. 인간에게 유익한 발효 발효는 미생물이 유기물을 분해해 에너지를 얻는 과정이에요. 이 분해 과정을 거치면 사람에게 이로운 결과물이 나오기도 하죠. 발효를 일으키는 미생물은 여러 종류가 있지만 누룩 (곰팡이)과 효모,..

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