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Natural Science

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ITER의 인공태양 19세기와 20세기 문명을 형성한 화석 연료는 온실가스와 오염의 대가를 치르고서야 그 끝을 볼 것이고, 세기말까지 인구 증가, 도시화 증가, 개발도상국의 전기 접근성 확대라는 복합적인 압력으로 에너지 수요는 3배 이상으로 증가할 것이다. 새롭고 대규모에다 지속 가능하고 탄소 없는 에너지 형태가 시급하게 다가온 현재, 프랑스 남부에 자연적 재해가 거의 없는 천혜의 환경을 갖고 있는 곳 카다라슈(Cadarache) 평지에 총면적 60만 Km2 (축구장 60개 크기)의 ITER(국제핵융합실험로, International Thermonuclear Experimental Reactor)를 건설하여 세상에서 가장 큰 인공태양을 만들어 내려 하고 있다. 2010년부터 35개국이 ITER 건설에 협력하고 있는데, 7개..
미토콘드리아의 이해 미토콘드리아 (mitochondria) 는 내부 구조가 마치 끈을 말아 놓은 것 같다고 하여 붙여진 이름으로 고대 그리스어 (mitos: 끈 + chondros: 낱알)에서 따왔다.우리가 살아가기 위한 에너지를 만드는 곳이 바로 미토콘드리아이다. 우리가 음식물을 섭취하면 그 음식물을 바로 에너지로 사용할 수 없어서, 소화 작용을 거쳐 음식물을 아주 작게 부순다. '포도당'의 상태까지 부서진 것을 산소를 이용해 먹이를 분해하여 ATP(Adenosine Tri-Phosphate, 아데노신 3인산)라고 하는 에너지 형태를 만들어내는 곳이 ‘세포의 발전소’로 불리는미토콘드리아이다.이 미토콘드리아의 세포호흡 덕분에 먹은 음식의 에너지보다 15배나 많은 에너지를 얻고, 각 세포는 이 에너지를 받아서 우리 몸의 기능..
생명의 매커니즘을 장악한 식물 지구상에 존재하는 모든 식물들의 나뭇잎은뿌리에서 끌어올린 물과 인간과 동물들이 내뱉은 이산화탄소를 가지고,지구에 쏟아지는 강렬한 태양의 빛을 이용해, 나뭇잎 속 엽록체 안에서 식물에 필요한 포도당을 만드는 광합성작용(光合成, 빛으로 합성)을 하는 데, 빛으로 물(H2O)을 H와 O로 분해시켜 수소(H)를 이용해서 에너지를 만들어내고, 동물들에게 정말로 소중한 산소(O)를 식물은 필요 없다는 듯 버려 버린다. 광합성 과정을 식으로 나타내면 다음과 같다. 광합성의 최초의 산물인 포도당의 일부는, 삼천 개 이상의 포도당 단위체로 이루어진 복잡한 탄수화물 또는 다당류, 섬유소라고 하는 셀룰로오스 형태로 저장되고, 일부는 녹말로 전환되어 저장된다. 이 광합성의 결과는 지구상 생명체 간인 식물과 동물이 공존하는 방..
에너지의 원천 태양 음양(陰陽)에서 태음(太陰)이란 음(陰)의 기운이 가장 큰 달(月)을 상징하고 여기에 상대하여 태양(太陽)은 양(陽)의 기운이 가장 큰(太) 별이다. 태양은 스스로 빛을 내는 항상 그 자리에 떠 있는 별인 항성(恒星)이면서 지구의 생명체가 살아가는 데 필요한 에너지를 공급해 준다. 태양이 방출하는 엄청난 에너지 가운데 지구에 도달하는 에너지는 20억 분의 1도 안되지만 지구상에 있는 모든 생명의 근원이다. 과거 과학자들은 한때 태양이 핵분열로 불타오르고 있다고 생각했다. 그러나 과학자들이 태양이 가진 연료로는 불과 3천 년 정도밖에 유지될 수 없었다.그럼 어떻게 태양이 50억 년을 유지할 수 있었을까 연구한 결과 태양은 핵분열이 아니라 태양의 핵 안에서 수소 핵융합(Nuclear Fusion) 반응을 하..
인터스텔라에 구현된 4차원 고대 그리스 수학자 유클리드는 점은 부분을 갖지 않는 것이고, 선은 폭이 없는 길이이며, 면은 길이와 폭만 가진 것이고, 입체란 길이와 폭과 높이를 가진 것이라 정의했다.차원(次元, dimension)이란 공간 성분 중 서로에게 영향을 미치지 않는 독립적인 성분들을 가진 존재로 1차원의 존재는 선의 존재로 옆 친구를 보면 0차원의 점으로만 보이고,2차원의 존재는 면의 존재로 옆 친구를 보면 1차원의 선으로만 보인다.3차원의 존재는 부피의 존재로 옆 친구를 보면 2차원의 면으로만 보인다.3차원에 살고 있는 우리들은 옆의 사물들을 보면 시선이 닿는 한쪽 면만 볼 수 있고 나머지 면을 동시에 볼 수 없다.여기에 서로 영향을 끼치지 않는 4가지 성분을 나타낼 수 있다면 4차원이다.물리학적으로 3차원 공간에 시간..
우주의 출발 태초에 아무것도 없었다.빛도 어둠도 공간도 시간도 소리도 없이 허망함 만이 있었을 것이다. 그러다 우주의 시작이 있었고 플랑크 시간과 핵합성 시기를 거치는 3분이란 시간에 팽창이 가속되어 우주가 만들어졌고, 우주의 온도는 100억 도로 낮아지고 핵융합으로 생명체의 기본인 수소와 휄륨이 탄생하며 우주 시초의 운명이 결정되었다. 빅뱅이 일어나며 탄생한 막대한 에너지가 방출된 후, 온 우주를 채웠던 열과 빛은 차츰 식어 우주 전체에 퍼져 있었는데, 이 빛을 우주배경복사라 이름 지었다.빛은 파장이 짧은 쪽부터 감마선, X-선, 자외선, 가시광선, 적외선, 마이크로파, 전파 등으로 나열되는데, 이 중 안테나에 잡힌 마이크로파는 소리인 잡음으로도 들을 수 있었고, 우주 전체에 균일하게 남아있는 이 마이크로파 빛을 ..

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