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SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  백금(Pt, 원자번호 78)은 희귀성과 독특한 물리적·화학적 특성 덕분에 귀금속 중에서도 특별히 귀중하게 여겨진다. ​지구에서의 매장량이 금의 약 30분의 1에 불과하며, 은백색 광택을 띠는 무겁고 단단한 금속으로 녹는 온도가 1,768℃에 달할 정도로 열에 강하다. 또한 산화되지 않고 변색도 거의 없어 내구성이 뛰어난 금속으로 평가받는다. 이러한 특성은 백금을 다양한 분야에서 신뢰받는 필수 소재로 만든다.      백금은 화학적으로 안정적이지만, 염산과 질산을 3:1로 혼합한 강산 용액인 ‘왕수’에서는 녹는다. 이 성질은 백금의 활용 가능성을 더욱 넓힌다. 특히 백금은 촉매로서 뛰어난 성능을 발휘하는데..

SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  위산은 인간과 동물의 소화 과정의 핵심이다. pH 1~2의 강한 산성인 위산은 단백질을 분해하고 음식물을 소화하며 병원균을 살균한다. 이 정도로 강한 산성임에도 위산은 어떻게 위를 상하게 하지 않는걸까? 우리 인체의 신비로운 보호 메커니즘에 대해 알아봤다.​위산이 위를 상하게 하지 않는 이유위벽은 위산으로부터 보호받기 위해 여러 단계의 방어 체계를 갖추고 있다. 첫 번째 방어선은 위벽을 덮고 있는 두꺼운 점액층이다. 이 점액층에는 중탄산염(HCO₃⁻)이 포함되어 있어 위산을 중화시킨다. 점액은 산이 위벽에 직접 닿는 것을 물리적으로 차단하며, 중탄산염은 산과 반응해 pH를 완충하는 역할을 한다.   두 ..

SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  물리화학에서는 결정성 물질과 비결정성 물질에 대한 용어가 수시로 등장한다. 철, 은, 구리, 납, 소금, 얼음 등의 물질은 고체일 때 그들의 원자나 분자는 기하학적으로 정연한 결정체 모습이다. 이런 물질은 ‘결정성 물질’(morphous materials)이라 하고, 반면에 유리, 플라스틱 등의 물질은 고체이지만 결정체가 아니므로 비결정성 물질(amorphous materials) 또는 비정질(非晶質) 물질이라 한다. 대표적 비결정성 물질인 유리와 플라스틱은 인류의 삶을 편리하게 만들어 주었다. ​ 유리(glass)는 너무나 유용한 비결정성 물질두 종류의 물질 사이에는 물리화학적으로 특별히 중요한 큰 차..

SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  여성생식기관은 내부생식기와 외부생식기(외음부)의 두 가지 부분으로 구성된다. 여성의 체내(소골반강)에 있는 내부생식기는 질, 자궁, 난소, 난관으로 이루어져 있다. 질(腫, vagina)은 중배엽에서 유래된 점막벽의 관구조로서 종횡의 여유있는 크기의 주름을 갖고 있다. 성교시 남성의 각종 길이와 모양의 페니스(음경)를 수용할 수 있는 만큼 신축성이 있으며 분만시에는 극도로 벌어져 큰 사람태아의 머리도 나올 만큼 커진다.​성적으로 흥분하지 않은 평상시에는 질벽은 위축 상접되어 있으나 성교시에는 질 점막에서 점액이 분비되어 질벽은 매우 윤활해진다. ​자궁(uterus)은 서양배 모양으로 생긴 근육성 기관으로..

SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  어떤 생물이든 그들은 1)생장하고(growth), 2)생장과 활동에 필요한 힘을 생산하는 대사작용(metabolism)을 하며, 3)자손을 만드는 생식(生殖 reproduction)을 한다. 세 기능 중 어느 하나라도 없으면 생명체가 아니다. ​ 생물이 생식하는 방법에는 수컷과 암컷 사이에 수정이 이루어지는 유성생식(有性生殖 sexual reproduction)과 암수가 없이 혼자 증식하는 무성생식(無性生殖 asesual reproduction) 두 가지 방법이 있다. 하등생물은 대부분 무성생식을 하지만, 고등한 동식물은 대부분 유성생식을 한다. 그러나 고등식물 중에는 다수 종류가 무성생식으로 자손을 만..

SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  은빛으로 하늘에 떠있던 달이 붉게 물들 때(Blood moon)가 있다. 달이 지구의 그림자에 완전히 들어가 붉게 타오르는 순간, 영화의 한 장면처럼 초현실적이면서 압도적인 신비감을 자아낸다. ​블러드문은 달이 지구의 본그림자(umbra)에 완전히 들어가는 개기월식(total lunar eclipse) 동안 붉게 보이는 현상이다. 이 신비로운 천문 현상은 하늘을 물들이는 미감을 넘어 지구 대기와 태양빛의 상호작용을 보여주는 과학적 창이다. ​왜 달은 붉게 물드는가?달이 붉게 보이는 원리는 지구 대기를 통과하는 태양빛의 산란 현상과 밀접하게 연결되어 있다. 태양빛은 여러 파장의 빛으로 구성되어 있는데, 지..

SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  수학만 아니라 물리학, 천문학, 공학 및 다른 모든 과학에서 가장 자주, 중요하게 사용되는 수학적 상수(常數, mathematical constant)가 π이다.     원의 둘레를 계산할 때는 지름에 파이(π. pi)라고 부르는 일정한 수를 곱한다.​원둘레 = 지름 × π ​다시 말해 원의 둘레는 지름의 π배이다. 또한 원의 넓이를 계산할 때도 반지름을 제곱한 값에 π를 곱한다. ​ 원의 넓이 = 반지름2 × π​π의 값은 무리수(無理數, irrational number)여서 소수점 아래로 끝이 없다. π값은 또한 초월수(超越數, transcendental number)이기도 하다. π값은 일반적으로 ..

SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  전부터 공상과학소설에 등장한 소재가 있다. 바로 아침에 일어나서 한 입만 먹어도 하루의 에너지가 되는 알약이나 음료수 등에 관한 이야기다. 모든 생명체가 활동할 때 소모하는 생존의 에너지는 ATP(Adenosine triphosphate)라고 부르는 세포 내의 대사물질로부터 나온다. 이런 ATP를 인공적으로 합성할 수 있다면, 바로 그러한 꿈이 실현될지 모른다.생명체의 몸은 탄소(C)가 주성분이기 때문에 그들에게 가장 필요한 원소는 탄소일 것이다. 하지만, 질소와 인 두 가지 원소가 없어도 생명체는 존재하지 못한다. 질소는 동물, 식물, 미생물 모두의 몸을 구성하는 단백질(아미노산)의 성분이기 때문에, ..

SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  순간접착제는 공기 중의 수분과 반응해 신속히 굳는 특성을 가진 강력한 접착제이다. 가정에서 깨진 물건을 간단히 붙일 때도, 공장에서 산업 부품을 조립할 때도 순간접착제가 쓰인다. 빠른 경화 속도와 우수한 접착력 덕분에 다양한 분야에서 두루 쓰인는 순간 접착제의 원리를 알아봤다.    시아노아크릴레이트 화합물이 핵심 순간접착제의 비밀은 시아노아크릴레이트(cyanoacrylate)라는 화합물에 있다. 이 물질은 습기를 만나면 분자 구조가 급격히 변화하여 고분자화(polymerization) 과정을 거치면서 단단한 결합을 형성한다. 즉, 주변 환경에 포함된 수분이 화학 반응을 촉발하는 촉매 역할을 하며, 이로..

SCIENCE WAVE사이언스웨이브는 과학으로 마법 같은 세상을 만듭니다.sciencewave.kr  지상에서 바라보는 천체 가운데 태양을 제외하고 가장 밝게 보이는 것은 달이고, 다음은 금성, 그리고 3번째가 목성이다. 태양으로부터 5번째 궤도를 돌고 있는 목성은 고대로부터 인류의 관심을 끌었던 천체이다. 목성은 몇 가지 특징을 가졌다. 그의 직경은 69,911km로서, 태양계의 행성 중에서 질량이 가장 크다. 즉 목성은 다른 행성 전체를 합친 질량의 2.5배이고, 태양 질량의 1,000분의 1보다 조금 작은 정도이다. ​ 이렇게 거대한 행성이지만 표면은 단단한 데가 없고, 전체의 구성 성분은 90%가 수소이고, 나머지 헬륨으로 가득한 거대한 기체 상태의 천체가 목성이다. 목성에도 토성처럼 둥그런 테(..