SURPRISER

광대한 우주는 언제나 인류에게 수수께끼 같은 존재였다. 이에 따라 우주에 관한 '역설(Paradox)'도 여러 가지가 만들어졌는데, 천문학이 발전하면서 해결된 것들도 있지만 아직 미스터리로 남아있는 역설도 존재한다. 이번에 소개할 '우주에 대한 패러독스'는 '올베르스의 역설(Olber's Paradox)'이다. 만약에 우주에 무한한 수의 별이 존재한다면 우리가 어느 곳을 보아도 반드시 빛을 내뿜는 별이 있을 것이다. 그런데 현실은 밤하늘은 우리의 생각보다 훨씬 어둡고, 별로 가득 차 있다고 생각한 경우의 '10조 분의 1' 정도의 밝기밖에 되지 않는다. 별이 가득차 있다면 우주는 찬란하게 밝아야 하는 거 아닐까? 우주는 왜 이렇게 어두울까? 이것이 바로 '올베르스의 역설(Olber's paradox)'이..

0. 목차 '태양' 기본 데이터 '태양'의 구조 지구에 도달하는 태양광 흑점(Sunspot) 플레어(Flare) 은하 우주선 태양의 일생 1. '태양' 기본 데이터 질량: 1.988×1030kg (지구의 약 33만 2946배, 태양계 전 질량의 99.86%를 차지) 밀도: 1.41g/cm3 적도반지름: 69만 6000km (지구의 109배) 적도 중력: 약 274.5m/s2 (지구의 약 28.01배) 2. '태양'의 구조 태양은 전체 질량의 73%가 '수소(H)'고, 25%가 수소 핵융합의 산물인 '헬륨(He)'으로 이루어져 있는 거대한 구체이다. 태양은 극도의 고온이기 때문에, 수소 등의 원자핵과 전자가 제멋대로 뿔뿔이 흩어진 상태인 '플라스마(Plasma)'의 상태로 되어 있다. 태양의 내부는 '중심..

0. 태양계 '태양계(Solar System)'는 태양과, 태양을 중심으로 도는 8개의 행성, 그 행성을 도는 위성, 5개의 왜소행성, 그밖에 많은 소천체 등으로 구성되어 있다. 태양계에서는 현재까지 8개의 '행성(planet)'이 발견되었다. 그 행성은 태양에 가까이 있는 천체부터 '수성(Mercury)', '금성(Venus)', '지구(Earth)', '화성(Mars)', '목성(Jupiter)', '토성(Saturn)', '천왕성(Uranus)', '해왕성(Neptune)'이다. 그러면 천체가 행성으로 인정 받으려면, 어떤 조건에 부합해야 할까? 행성으로 분류되기 위해서는 다음 세 가지 조건에 부합해야 한다. 항성을 중심으로 공전해야 한다. 스스로 안정적인 형태를 유지할 수 있을 만큼의 중력을 가지..

인류가 다행성종을 넘어 은하 전역으로 퍼져나간다면, 인류는 각각의 환경에 맞춰 다른 방향으로 진화해나갈 것이다. 그리고 새로운 행성이나 새로운 항성계를 개척한 사람들은, 새로운 환경에 적응하기 위해서 유전자를 변형시키거나 기계의 형태로 신체를 변형시키기도 할 것이다. 하지만 광속의 한계를 뛰어넘지 못한다면, 인류는 거리적으로나 문화적으로 단절될 수밖에 없다. 그렇게 단절된 인류는 점차 다른 종으로 분화될 것이다.0. 목차인류의 대분산진화의 속도인류 공통의 특성과 핵심가치대통합 은하 문명1. 인류의 대분산 우리의 DNA에는 진화의 역사가 고스란히 담겨있다. 이 DNA를 분석하면 인류 조상들의 이주 경로를 거의 정확하게 복원할 수 있다. 이 분석에 의하면 지금으로부터 약 6만 년 전에 아프리카에 살던 인류가..

기술도 개인이나 국가처럼 흥망성쇠가 있다. 하나의 기술이 탄생하면 더 좋은 기능으로 진화하다가 절정에 이른 후 쇠퇴기를 맞이한다. 과거에 탄생하여 전성기를 누리다가 사라진 기술의 사례들을 보면 일정한 패턴이 보이게 된다. 기술도 그 나름대로 '진화의 법칙'을 따르는 것이다. 이에 미래학자 '레이 커즈와일(Ray Kurzweil)'은 기술의 생명 주기를 체계화하여 다음과 같이 7단계로 나누어 설명하였다. 0. 목차 1단계 - 기술에 대한 발상 2단계 - 기술의 발명 3단계 - 기술의 발달 4단계 - 기술의 성숙 5단계 - 새로운 기술의 등장과 실패 6단계 - 새로운 기술의 승리 7단계 - 새로운 기술의 지배 사례 1. 1단계 - 기술에 대한 발상 발상 혹은 전조 단계에서는 기술의 전제 조건들이 이미 존재하..

0. 목차복잡화생명의 탄생생명의 세 단계세 가지 혁명포스트 휴먼(Post Human)궁극적 목적1. 복잡화 '생명(Life)'이라는 것은 무엇일까? 놀랍게도 생명의 정의는 명확하지 않아 여전히 논쟁이 되는 주제다. 누구나 쉽게 '생명'이라는 것을 느낄 수 있지만 정확하게 정의하기는 매우 어렵다. 예를 들어 생명의 조건 중 하나로 세포로 이루어져 있다는 점을 포함시키면 미래에 만날 지능형 기계와 외계인을 생명에 포함시킬 수 없을 것이다. 그래서 우리는 생명에 대한 더 포괄적인 정의가 필요하다. 물리학적인 관점에서 포괄적인 정의를 적용하면, 우리는 '생명'을 '자신의 복잡성을 유지하고 복제할 수 있는 과정'이라고 매우 넓게 정의해 볼 수 있다. '양자역학(Quantum Mechanics)'에 의하면, 우주의..

사람들은 모두 다르다. 피부, 머리카락, 눈동자 색깔, 키, 체형, 눈·코·입의 생김새까지 모두 다르다. 혀 말기가 되는 사람이 있고 안 되는 사람이 있고, 햇빛을 보면 재채기를 하는 사람들도 있으며, '리처드 파인만(Richard Feynman)'처럼 똑똑한 사람도 있고, 성격이 이상한 사람도 있으며, 먹방 크리에이터 '쯔양'처럼 많이 먹어도 살이 안 찌는 사람도 있다. 이런 개인들 간의 차이는 어디에서 오는 것일까? 인간이 서로 다른 이유는 '선천적 원인'과 '후천적 원인'이 있는데 이 두 가지가 복합적으로 나타나 차이가 생기게 된다. 선천적인 것은 유전자에 의한 것이다. 즉, DNA의 염기 서열이 다르기 때문에 생기는 것이다. 하지만 일란성 쌍둥이를 보면 유전적으로 같아도 커 갈수록 성격이 다르고 ..

'파괴적 혁신'으로 유명한 하버드 경영대학원 '클레이튼 크리스텐슨(Clayton Christensen, 1952~2020)' 교수는 2017년에 다음과 같이 말했다."10년 안에 미국 내 절반의 대학이 파산한다."0. 목차10년 안에 미국 내 절반의 대학이 파산한다.2030년, 한국의 대학들도 파산 위기에 처한다.대학 진학의 대부분은 군중심리학령인구 감소무크(MOOC)코세라(Coursera)대학 학위는 이제 '무용지물'1. 10년 안에 미국 내 절반의 대학이 파산한다. 미국 교육부와 '무디스(Moody's)'의 '공동예측 프로젝트'에서도 소규모 대학의 폐쇄 속도가 증가하고 있으며, 대학들의 합병이 계속 늘어날 것이라는 예측이 나왔다. 하지만 이 예측은 코로나 사태 이전의 예측일 뿐, 코로나 시대 이후로는..

0. 목차 트라이코더 과학용 트라이코더 1. 트라이코더 '스타트렉(Star Trek)' 시리즈 1편에서 의사 '맥코이(McCoy)'는 늘 '트라이코더(Tricorder)'를 가지고 다닌다. 트라이코더 안에는 인체 분석 센서가 들어 있는데, 이 센서를 가까이 대기만 해도 맥박, 체온, 혈압, 호흡 같은 모든 신호를 기기로 전달하고, 인체의 상태를 완벽하게 분석하고 진단할 수 있다. 그런데 정말로 이런 기기를 만드는 것이 가능한 걸까? 1960년대로 돌아가 보자. 나는 이때 살아보지 않아서 잘 모르겠지만, 1960년대에는 거의 모든 의료용 측정 장치에 진공관이 사용되었고 크고 불편하기까지 했다고 한다. 이런 상황에서 스타트렉에 나오는 트라이코더는 말이 안 되는 것처럼 보였을 것이다. 그런데 지금은 트라이코더..

0. 목차 동작 인식 3D의 발전사 홀로그램의 원리 홀로그램의 미래 1. 동작 인식 영화 '아이언 맨(Iron Man)'에서 '토니 스타크'는 투명 디스플레이에서 손짓만으로 화면을 바꾸거나 프로그램을 실행시킨다. 그런데 이러한 설정이 상상 속의 일만은 아니다. 이는 '동작 인식'이라는 기술 덕분로, 우리가 미래에 실제로 겪게 될 일이다. 만약 홀로그램으로 스크린을 띄울 수 있다면 마우스나 터치패드, 키보드 같은 거추장스러운 입력장치를 굳이 사용할 필요가 없어질 것이고 장소의 제약도 사라질 것이다. 설레지 않는가? '동작 인식(Gestural Tracking)'이란 손짓뿐만 아니라 기타 움직임을 인식하여 기계의 인터페이스를 조작하는 기술이다. 입력 정보를 보여주는 출력장치로는 현존하는 스크린을 사용할 수도..

과학자들은 생명체의 수명 연장을 넘어서 죽은 생명체를 다시 부활시키는 기술까지 개발하고 있다. 멸종했던 생명체들을 어떻게 부활시킬 수 있다는 걸까? 영화 '쥬라기 공원(Jurrassic Park)'를 보면 공룡의 피를 빨아먹고 화석이 된 모기로부터 공룡의 유전자를 추출한다. 그리고 추출한 공룡의 DNA를 파충류의 알에 이식하여 공룡을 되살려내는 데 성공했다. 그리고 테마파크를 건설하여 공룡을 전시하지만, 예상하지 못했던 사고가 계속 이어지고 사람들은 공룡의 습격들을 받는다. 그런데 정말 현실 세계에서 공룡을 부활시키는 일이 가능한 걸까? 현실 세계에서 사용 가능한 공룡의 DNA는 아직 발견된 적이 없지만, 영화 에서처럼 공룡을 되살리는 방법이 있기는 하다. 21세기 말이 되면, 동물원은 수천 년 전에 멸..

0. 목차 사이보그 인공장기를 이식하기 시작했다. 진짜 사이보그가 등장했다. 사이보그 연구가 활발하게 진행중 외골격 이미 우리 주변에도 사이보그가 많다. 1. 사이보그 '사이보그(cyborg)'란 단어는 언제부터 사용됐을까? 사이보그란 단어는 '맨프레드 클라인즈(Manfred Clynes)'와 '나단 클라인(Nathan Kline)'이 1960년에 발표한 '우주 환경에 적합한 우주비행사를 만드는 방안'이라는 논문에서 처음 사용되었다. 이 논문의 주장은 우주 환경에 적응하기 위해 인위적인 진화를 도입하여 진화의 속도를 높이자는 것이었다. 이 논문에서는 튜브, 펌프, 회로약 등을 사용해 체액, 호흡, 영향, 심혈관 기능을 제어하고 사고와 감정까지 다루는 인공 시스템까지 제안했다. 실제로 두 사람은 쥐의 꼬리..

0. 목차 '바이오 인공장기'란 무엇인가? 장기 이식의 역사 '바이오 인공장기'의 분류 이종장기 이식 세포 기반 인공장기 전자 기기 인공장기 '바이오 인공장기' 연구 사례 '바이오 인공장기' 시장 전망 '바이오 인공장기' 관련 기업 1. '바이오 인공장기'란 무엇인가? '바이오 인공장기(Bioartificial Organs)'란 인간의 '장기(Organ)'가 손상되었을 때 이를 대체할 수 있도록 만든 인공 장기이다. '장기(Organ)'란 좁은 의미에서는 조직이 모여 특정한 역할을 하는 '기관'을 의미하는 것이지만 넓은 의미에서는 세포와 조직을 포함한 개념으로도 사용될 수도 있다. '바이오(Bio-)'라는 말을 붙여 '바이오 인공장기'라고 부르는 이유는 '인공장기'는 단순히 기계적 장치의 의미가 강해 생..

0. 목차 레이저 광섬유 섬광 느린 빛(Slow Light) 1. 레이저 '레이저(Laser)'란 '레이저광'을 발생시키는 장치이다. 형광등 같은 일반적인 광원에서 복사되는 빛은 진행 방향, 파장, 마루나 골의 위치가 흩어진다. 한편, '레이저광(laser light)'은 진행 방향, 파장, 마루나 골의 위치가 가지런한 빛이다. 레이저에는 뛰어난 성질이 많다. 예컨대 일반적인 빛인 '백색광'은 렌즈로 모으더라도 파장에 따라 굴절률의 차이 등 때문에 초점이 흐려지게 된다는 한계가 있다. 하지만 레이저광은 진행 방향과 파장이 모두 가지런하므로, 렌즈를 사용해 큰 에너지를 매우 작은 한 점에 모을 수 있다. 물론 엄밀하게는 레이저광도 완전히 단일한 파장이 아니라 근소하게 파장의 폭을 가지게 되며, 또 여러 파..

우리는 매일매일 '배가 고프다'라는 공복감과 '배가 부르다'라는 만복감을 느낀다. 이는 우리가 적절한 양의 영양분을 섭취하기 위해 꼭 필요한 것이다. 그런데 우리의 공복감과 만복감은 어떠한 메커니즘으로 작동할까? 0. 목차 공복감과 만복감 식욕을 자극하는 요소 스트레스와 식욕 '식욕'과 '씹는 횟수'의 관계 다이어트 좋아하는 것도 단념하면 싫어진다. 식욕을 억제하는 단백질 1. 공복감과 만복감 공복을 느낀 사람들은 무언가를 먹고 싶다고 생각하게 되고, 만복을 느끼면 더 이상 식사를 하려 하지 않는다. 이처럼 공복감은 기본적으로 우리에게 필요한 영양분을 섭취하도록 하는 신호이고, 만복감은 영양분을 충분히 섭취했다는 신호이자 먹는 행동을 중지시키는 신호이다. 1-1. '섭식 중추'와 '만복 중추' 공복감과 ..

에너지를 만드는 단백질, 탄수화물, 지방을 '3대 영양소'라고 부른다. 그리고 여기에 비타민과 미네랄까지 합쳐서 '5대 영양소'라고 부른다. 비타민과 미네랄은 종류가 다양하고 필요한 양은 미미하지만, 효소의 작용을 돕는 등 많은 역할을 하고 있다. '비타민(Vitamin)'과 '미네랄(Mineral)'은 몸속에서 합성되지 않는 것이 대부분이라, 반드시 음식물을 통해 섭취해야 한다. 비타민과 미네랄은 우리의 몸속에서 어떠한 역할을 하고 있고 어떻게 흡수되고 있을까? 0. 목차 비타민 비타민은 어떻게 흡수되는가? 몸속에서 합성되는 비타민 비타민 K 미네랄 칼슘 영양제를 섭취할 때 주의해야 할 점 새로운 비타민이나 미네랄의 가능성 비타민의 기능들 미네랄의 기능들 1. 비타민 1-1. 비타민의 역할 우리의 몸은..

0. 목차 장의 구조 소장의 운동 소장의 미세 구조 미세 융모 3대 영양소의 행방 장내 세균 1. 장의 구조 소화관을 타고 이동해 온 음식물은 최종적으로 '장'에 이른다. 장은 '소장(Small intestine)'과 '대장(Large intestine)'으로 구분되는데, 소장에서는 음식물의 최종적인 소화와 흡수가 이루어지고, 대장에서는 막대한 수의 장내 세균이 '음식물의 나머지'에서 도움이 되는 물질을 만들어 낸다. '소장'은 전체 길이가 약 6~7m로 다시 '십이지장(Duodenum)', '공장(Jejunum)', '회장(Jejunum)'으로 나누어진다. '십이지장'은 0.25~0.3m, '공장'은 2m~3m, '회장'은 3~4m 정도이다. 하지만 소장은 신축성이 높아, 밖으로 꺼내면 최대 10m 정..

0. 목차십이지장(Duodenum)'췌관(이자관)'과 담도췌장의 소화 효소쓸개즙췌장의 외분비와 내분비당뇨병1. 십이지장(Duodenum) 우리가 먹은 것 중 '3대 영양소(에너지 생산 영양소)'인 단백질, 탄수화물, 지질은 모두 기본적으로 잘게 분해되서 흡수되어야 한다. 모든 분해가 본격적으로 이루어지는 곳이 바로 '소장(Small Intestine)'의 시작 영역인 '십이지장(Duodenum)'이다.1-1. '대십이지장 유두'와 '소입이지장 유두' 음식물이 위에서 십이지장으로 들어와 하강하는 부분에 다다르면, 한쪽 벽에 작은 돌기와 큰 돌기가 있다. 이 2개의 돌기는 소화액이 흘러나오는 출구로, '십이지장 유두(Duodenal Papilla)'라고 한다. 큰 유두인 '대십이지장 유두(주유두)'에서는 간..

식도를 지난 음식물은 '위(Stomach)'로 운반된다. 그러면 위에서는 어떤 과정을 거쳐 소화가 일어날까? 0. 목차 위의 구조 위의 소화 효소 - 펩신 위의 내벽 위샘 위산이 분비되는 메커니즘 연동 운동 위내시경 위내시경으로 발견할 수 있는 위의 질환 1. 위의 구조 위는 신축성이 좋아, 공복 시에는 위가 줄어든다. 주로 '대만(大灣)' 쪽이 '소만(小灣)' 쪽을 향해 줄어들고, 몸의 앞뒤 방향으로도 편평한 상태를 보인다. 그 용량은 100ml 미만까지 작아지는 경우도 있다. '식도'는 '가로막(횡경막)'을 관통해서 '위(胃)'에 연결되어 있다. 공복 상태의 위로 음식물이 들어가면 '위저부'라고 불리는 위의 상부가 반사적으로 부풀어 오른다. 일단 줄어든 위의 내부는 주름도 있고 좁아져 있기 때문에, ..

우리가 음식물을 먹으면 일단 입속으로 들어온다. 입안에서는 침과 섞여 목구멍을 통해 식도로 넘어간다. 얼핏 보면 단순하게 보이지만, 그 메커니즘을 자세히 보면 뼈, 근육, 신경 등이 서로 정교하게 협력하여 이루어진다. 이번에 알아볼 것은 소화의 메커니즘 중에서 먹고 삼키는 부분에 대한 것이다. 0. 목차 3개의 큰 침샘 씹어 으깨기 침의 소화 효소 삼키기 식도의 운동 연하 장애 1. 3개의 큰 침샘 침은 물처럼 맑은 '장액성 액체'와 끈적거리는 '점액성 액체'가 섞여 만들어진다. 뺨 안쪽에 관으로 연결된 '귀밑샘'에서는 '장액성 액체'만을 분비한다. 그리고 혀 밑쪽에 있는 관으로 연결된 '턱밑샘'과 '혀밑샘'은 '장액성 액체' 외에 '점액성 액체'도 분비한다. 그리고 이 3개의 큰 침샘 외에도 뺨의 점막..

0. 목차 촉각의 메커니즘 피부의 센서 압력 센서 통각, 온냉각 센서 피부에서 척수로 체성 감각 영역 1. 촉각의 메커니즘 피부에는 압력, 온도, 통증을 받아들이는 신경이 뻗어있다. 얼핏 복잡해 보이지 않아 보이는 피부 표면 아래에는 자극을 받아들이는 여러 가지 센서가 감춰져 있다. 피부의 센서에서 받아들인 자극은 '뉴런'을 통해 척수나 연수를 거쳐 뇌로 전달된다. 이후 촉각 정보는 뇌의 '체성 감각 영역'이라는 곳에서 인식된다. 2. 피부의 센서 성인의 경우 온몸의 피부를 모두 펴면 약 1.5~1.8m² 정도 된다. 피부 감각의 감도는 부위에 따라 크게 다르다. 예를 들어, 입 주변에는 압력이 잘 느끼지고, 집게손가락이나 가운뎃손가락의 안쪽 부분은 물체의 질감을 잘 느낀다. 부위마다 이런 차이가 생기는..

0. 목차 미각의 메커니즘 미뢰(Taste Bud) 5종의 센서 미각의 신비 1. 미각의 메커니즘 우리의 입속에 들어간 것이 영양분인지 해로운 물질인지는 분자 구조의 미세한 차이에 의해 결정된다. 기본적으로 영양분은 '좋은 맛'으로 느끼고, 해로운 물질 은 '싫은 맛'으로 느끼고, 소화되지 않는 것에는 일반적으로 맛을 느끼지 않는다. 즉, 미각이란 입에 들어온 분자 구조를 즉시 분석해서 영양분인지 해로운 물질인지 분별하는 센서이다. 1-1. 혀에는 '미뢰'라는 미각 센서가 흩어져 있다. 맛을 느끼는 '미각 세포'는 수십 개씩 모여 '미뢰'라는 구조를 이룬다. 그리고 미뢰는 혀의 표면과 목구멍, 위턱 안쪽의 '연구개(물렁입천장)'에 자리 잡고 있다. 미각 세포가 맛 분자를 감지하면 그 정보는 미각 신경을 ..

음식점이 몰려 있는 거리를 걸으면 온갖 음식 냄새가 코끝을 자극한다. 이때 우리의 코와 뇌는 서로 연계하여 냄새를 순식간에 분석하고 냄새의 정체를 밝혀낸다. 후각의 정보는 어떻게 처리될까? 0. 목차 후각의 메커니즘 냄새 분자 포획하기 냄새 분자에서 전기 신호로 바뀌는 메커니즘 후각의 신비 페로몬 1. 후각의 메커니즘 1-1. 냄새 공기 중에는 다양한 분자가 섞여 있다. 그것은 여러분의 입에서 나온 입냄새일 수도 있고 음식물에서 나온 것일 수도 있다. 냄새의 정체는 이것들의 아주 작은 분자들이다. 동물들은 눈에 보이지 않는 미량의 분자를 포착하고 그 미세한 형태를 차이를 알아채 어떤 분자인지 알아낸다. 냄새를 인식하는 것은 코 안쪽에 있는 '후각 상피'의 '수용체'라는 단백질이다. 후각 수용체는 여러 종..

우리는 다양한 소리를 들으며 살고 있다. 소리는 귀로 포착되어 뇌에서 지각된다. 귀는 소리를 들을 뿐만 아니라 머리의 움직임이나 기울기 등의 '평형감각'도 담당한다. 귀는 '청각'과 '평형 감각'을 어떻게 처리하고 있을까?0. 목차소리(Sound)귀의 구조소리의 증폭소리 자극은 전기 신호로 변환된다.청각 신호를 뇌에 전송하기평형 감각'평형 감각'을 뇌에 전송하기1. 소리(Sound) 우리가 귀로 듣는 것은 소리이다. 그러면 소리의 정체는 무엇일까? 소리를 내는 물체는 진동하는데, 이 진동이 공기 중으로 전해지는 현상을 '소리(Sound)'라고 한다. 예컨대, 드럼과 같은 악기의 표면은 진동해서 소리를 낸다. 스피커 내부에도 소리를 내기 위해 진동하는 부품이 들어있다. 그러면 '소리의 크기', '솔리의 높..

눈과 관련된 질환에는 근시, 원시, 난시, 노안 등을 비롯해 '연령 관련 환반 변성(당뇨병성 망막증)', 황반 변성, 녹내장, 백내장, 비문증 등이 있다. 눈에 관련된 다양한 질환에 대해서 자세히 설명한다. 0. 목차 굴절 이상 굴절 교정 수술 당뇨병성 망막증 연령 관련 환반 변성(노인성 황반 변성) 망막증의 치료방법 녹내장(Glaucoma)' 백내장(Cataract) 비문증(Muscae Volitantes) 1. 굴절 이상 빛은 눈에 들어올 때, 굴절하여 망막에서 한 점에 모여 상을 맺는다. 만약 빛이 올바르게 굴절되지 않으면, 상이 망막 위에 제대로 맺히지 않아 사물이 제대로 보이지 않는다. 이러한 굴절의 이상으로 생기는 증상에는 '근시(Nearsightedness)', '원시(Hyperopia)',..

0. 목차 시각의 자극 눈의 구조 안구가 움직이는 메커니즘 시야 눈에서 빛의 양이 조절되는 방법 초점이 맞춰지는 방법 시력 망막이 빛을 받아들이는 메커니즘 시세포의 분포 빛의 자극 → 전기 신호 색 정보의 '계산' 색각의 진화 눈에서 뇌로 가는 경로 맹점 인식 1. 시각의 자극 우리가 물체를 볼 수 있는 이유는 눈에 빛이 닿았기 때문이다. 그런데 빛이 무엇일까? 빛은 '전자기파'의 일종으로 파동 중에서 우리의 눈에 보이는 것을 의미한다. 즉, 빛은 '가시광선'을 말한다. 가시광선은 파장에 따라 색이 다르다. 태양에서 오는 빛이나 조명의 빛에는 여러 가지 파장의 빛이 섞여 있다. 가시광선의 색 중에서도 빨강, 초록, 파랑의 3색은 '빛의 삼원색'이라고 한다. 이 3가지의 색을 밝기를 잘 조합하면 이론적으로..

우리는 눈과 귀, 코 등의 감각기관을 통해 외부 세계의 정보를 받아들인다. 그리고 들어온 정보는 '뉴런(신경 세포)'를 매개로 하여 뇌에 전달되어 비로소 인식된다. 외부에서 온 감각 정보가 뇌에서 지각되기까지의 메커니즘에의 큰 흐름을 살펴보자. 0. 목차 감각 정보의 지각 뉴런(신경 세포) 신호 전달 감각 기관에서 뇌로 1. 감각 정보의 지각 우리의 눈과 귀, 코 등의 감각 기관은 외부로부터 오는 여러 정보를 포착한다. 그리고 감각 기관으로부터 얻은 정보는 의식적인 행동을 하기 위한 재료로 삼는다. 만약 감각 기관에서 들어오는 정보가 없으면 우리는 더 높은 수준의 뇌 기능도 발휘할 수 없다. 이처럼 감각 기관은 모든 뇌 활동의 입구라고 할 수 있을 정도로 뇌 활동의 중요한 역할을 하게 된다. 그리스의 철..

단백질은 공이나 끈, 관, 모터 같은 것까지 실로 다양한 모습을 하고 있다. 단백질의 다양한 형태는 단백질의 작용, 나아가 인체의 기능과도 밀접한 관계를 가지고 있다. 이제까지 밝혀진 단백질의 형태와 그 작용에 대해 자세히 살펴보자. 0. 목차 몸을 유지하는 단백질 몸을 움직이기 위한 단백질 세포 안을 이동하는 단백질 음식물을 분해하는 단백질 산소를 운반하는 단백질 에너지 분자를 만드는 단백질 세균을 파열시키고 특정한 이물질을 붙잡는 단백질 정보를 전달하는 단백질 단백질의 형태와 의약품 단백질 형태의 예측 단백질의 구조해석 1. 몸을 유지하는 단백질 1-1. 콜라겐 피부는 누르거나 꼬집어도 탄력 때문에 곧 원래대로 돌아간다. 피부가 가진 탄력의 비밀은 세포 밖에 존재하는 가늘고 긴 '실'과 같은 단백질에..

우리의 몸속에서는 분자를 잘게 자르거나 잇는 화학 반응이 끊임없이 일어나고 있다. 이때 핵심적인 역할을 하는 단백질이 바로 '효소(Enzyme)'다. '효소(Enzyme)'란 '화학반응을 빠르고 정확하게 일으키는 단백질'이라고 말할 수 있다. 우리가 생명 활동을 유지할 수 있는 것은 고속으로 화학 반응을 일으키는 '효소'들 덕분이다. 생물이 진화 과정에서 만들어낸 정교한 화학 장치인 '효소'의 메커니즘에 대해 알아보자.0. 목차'효소'란 무엇인가?여러가지 효소효소가 만들어지는 메커니즘효소 작용의 제어효소들의 '연계 플레이'주요 효소효소가 일으키는 화학 반응에 의한 효소 분류1. '효소'란 무엇인가? 우리 몸속에서는 무수히 많은 효소가 작용하고 있다. 효소는 어디에 있으며 어느 정도 크기일까? 우리의 피부..

0. 목차 피부, 털, 손발톱 등을 만드는 단백질 뼈를 만드는 단백질 몸의 형태를 만드는 단백질 기억과 학습에 필요한 단백질 망막에 있는 단백질 혀에 있는 단백질 '위(胃)'에서 분비되는 단백질 세포 밖에서 작용하는 단백질 사람 이외의 생물에 있는 단백질 1. 피부, 털, 손발톱 등을 만드는 단백질 가장 먼저 소개할 것은 '케라틴(keratin)'이라는 단백질이다. 피부의 표면에 있는 각질층이나, 털, 손발톱은 색깔이나 형태, 단단함 등의 성질이 모두 다르다. 하지만 이들은 모두 '케라틴'이라는 단백질로 되어있으며, 똑같은 메커니즘을 통해 만들어진 것이다. 케라틴은 세포 안에 머무르는 단백질로, 그 성질은 물에 잘 녹지 않고 단단한다. 그래서 각질층이나 손발톱 등 몸의 바깥쪽에서 몸을 보호하고 있는 조직..