3월

빠르게 돌아오는 새학기! 새술은 새부대에!!

[과학상식] 단맛 모르는 고양이/건강에 좋은 눈물

단맛, 짠맛, 신맛 중 고양이가 모르는 맛은?  

제 1550 호/2012-02-27

단맛, 짠맛, 신맛, 쓴맛… 이중 한 가지 맛이라도 느낄 수 없게 된다면 어떨까. 특히 우리를 즐겁게 만드는 단맛을 느낄 수 없다면?

그런데 고양이는 단맛을 전혀 느낄 수 없는 동물로 꼽힌다. 지난 2005년 미국 모넬화학감각센터의 시아 리 박사팀이 고양이와 호랑이, 치타의 침과 혈액을 분석해 이들의 혀에는 단맛을 뇌로 전달하는 미각수용체가 없다는 사실을 알아냈다.

그 이유는 혀가 맛을 느끼는 이유와 관련돼 있다. 혀가 맛을 느끼는 이유는 생존을 위해서다. 고양이는 육식을 하기 때문에 단맛을 느낄 필요가 없다. 단맛이 나지 않는 고기를 주로 먹는 고양이나 호랑이, 치타에게 단맛은 필요 없는 감각인 것이다.

눈물 흘리면 건강에 좋다?  

제 1551 호/2012-02-27

사람은 살면서 여러 가지 이유와 다양한 감정으로 눈물을 흘린다. 슬픔, 고통, 분노할 때뿐만 아니라 기쁨, 감동을 받을 때도 눈물을 흘린다. 어떤 이유에서건 최근 한 연구에 따르면 사람들은 울고 난 뒤 88.8%가 기분이 더 나아졌다고 나타났다.

의학적 연구에 따르면 눈물은 실제로 우리 몸에서 해로운 물질을 씻어내는 한 방법이다. 세인트 폴램지 의료센터의 생화학자 윌리엄 프레이 2세 박사가 실시한 연구에 따르면 눈물은 우리 몸에서 스트레스와 관련된 물질을 씻어내는 효과가 있다. 눈물은 독성 물질을 제거할 뿐 아니라 심리적으로도 기분이 좋아지게 만들어 고통스런 상황에 대처할 수 있게 해준다는 것이다.

[과학향기]타이타닉 침몰 100년, 선박 침몰 막으려면?

  

제 1552 호/2012-02-27

2012년 1월 13일(현지시간), 지구 건너편 이탈리아에서 코스타 콩코르디아호라는 대형호화여객선이 좌초되는 사고가 발생했다. 다행히 탑승했던 한국인 30명은 무사히 전원 구조됐지만 최소 17명이 사망한(17명 사명, 15명 실종) 역사상 두 번째로 큰 대형여객선 사고였다.

해상사고 역사상 첫 번째로 꼽히는 최악의 사고는 그 유명한 타이타닉호의 침몰이다. 타이타닉호는 1912년 4월 영국을 떠나 미국 뉴욕으로 향하던 중 빙산에 좌초돼 침몰했다. 당시 타이타닉 호는 세상에서 가장 큰 여객선임은 물론 당시 최고의 조선기술로 건조된 선박이었기 때문에 ‘신도 침몰시킬 수 없는 배’라고 불렸다.

타이타닉호는 침몰 방지를 위해 이중저 구조로 만들어졌다. 이중저 구조는 배의 바닥을 이중으로 만들어 일종의 비어있는 방(격실)을 만든 것으로, 좌초 등으로 배의 바닥에 구멍이 나도 가라앉지 않도록 한 것이다.

사실 배는 격실이 참으로 많은 집이다. 배나 잠수함이 등장하는 영화를 보면 배에 구멍이 생겨서 물이 들어차고, 선원들이 구멍을 메우기 위해 뛰어다니는 모습을 볼 수 있다. 또 구멍을 메우지 못하게 되면 그 격실에서 나와 격실 문을 닫아 버리는 장면도 보았을 것이다. 배에 많은 격실을 만드는 용도는 여기에 있다. 즉 하나의 격실에 물이 새어 들어와도 격실을 폐쇄해서 다른 격실에는 물이 들어오지 않도록 해 배가 가라앉지 않게 하는 것이다.

타이타닉호는 모두 16개의 수밀구획¹⁾으로 나뉘어졌고 수밀격벽²⁾에는 침수 여부를 확인할 수 있는 센서를 부착했으며 자동수밀문을 장착해 선교(船橋, 선장이 항해나 통신 따위를 지휘하는 곳)에서 원격조종이 가능한 배였다. 또 오늘날의 여객선을 기준으로 생각하면 40~50도까지 배가 기울어져도 가라앉지 않고 떠 있도록 설계됐다.

타이타닉호의 침몰 원인은 아직 정확히 밝혀지지 않았다. 물론 복잡한 요인에 의해 침몰했지만 신이 아닌 인간의 실수가 사고를 대형화 시켰다는 점은 피하기 힘들 듯하다. 당시 통신사들이 유빙경고 메시지를 수차례 받았음에도 불구하고 누구도 심각하게 생각하지 않았고, 배의 앞부분에 있는 돛대에서 배의 항로를 관측하는 견시원은 쌍안경도 없이 근무했다. 타이타닉에서 불량 리벳을 사용해서 침몰 사고로까지 이어졌다는 이론도 있다. 당시에는 일종의 굵은 못인 리벳으로 철판을 연결해서 배를 만들었는데, 불량 리벳을 사용해서 빙산과 충돌 시에 리벳이 부러지면서 물에 침수됐다는 이론이다.

타이타닉호의 침몰은 인간의 오만함에 대한 경고가 됐다. 이 사건을 계기로 선박 항해의 안전, 구조 ,전신, 구명설비에 대해 규정하는 최초의 해상인명안전협약(SOLAS)이 탄생했다. 전 세계의 공통된 규정을 통해 안전한 선박 및 항해의 조건을 확보하게 된 것이다.

2,223명의 승객을 태운 타이타닉호의 구명정 정원수는 1,176명이었다. 이에 반해 오늘날 국제항해를 하는 여객선의 경우 승선인원의 125%가 구명정, 구명뗏목이나 MES(Marine Evacuation System)등을 통해 탈출할 수 있도록 바뀌었다. 구명조끼는 당연히 승선인원보다 더 많이 준비돼야 한다.

여객선에서 발생할 수 있는 대형 사고로는 침수와 더불어 화재를 꼽을 수 있다. 대형여객선은 그 안에 각종 레스토랑, 카지노, 대형극장, 체육관, 디스코텍, 쇼핑몰을 갖추고 있는 하나의 떠다니는 도시다. 때문에 화재 가능성을 염두에 두고 제작이 된다. 최대 48m 마다 방화벽을 설치해 MFZ(Main Fire Zone)로 구획을 나눠 한 구획에서 화재가 발생해도 다른 구역으로 불이 퍼지지 않도록 설계된다.

2010년 7월에 적용된 SRPT(Safe Return to Port)라는 개념으로 설계되는 호화유람선은 한 구획에 화재가 발생하거나 물에 잠겨도 선박은 안전하게 항구로 이동할 수 있는 능력을 갖추도록 설계된다. 예를 들어 엔진이 설치된 구획에 화재가 발생해 엔진을 못 쓰게 되는 경우에도 다른 구획에 설치된 엔진을 통해 배가 추진될 수 있어야 한다.

호화여객선에 탑승하면 모든 승객은 24시간 내에 안전훈련을 의무적으로 받는다. 비행기 등에서 방송으로 보여주는 단순한 교육이 아니라 직접 몸으로 체험하는 훈련이다. 안내방송이 나오면 승객들은 선실에 있는 구명조끼를 입고 훈련을 받을 지정 위치로 이동한다. 훈련에서는 승객을 전원 확인하고 구명조끼 착용법은 물론 구명보트 탑승법 등에 대해서 훈련을 하게 된다. 승객마다 집합위치가 정해져 있어 실제 비상상황이 발생했을 때 승객들이 한곳으로 몰리지 않고 자기 지정위치로 이동해 탈출하게 된다. 탈출은 60~80분 이내에 이루어지도록 설비가 갖춰져 있어야 하고, 컴퓨터 시뮬레이션 등을 통해 안전한 탈출을 검증한다.

하지만 이러한 노력에도 불구하고 타이타닉호가 침몰한지 100년 만에 콩코르디아호 침몰이라는 또 다른 대형 사고가 발생했다. 침몰 원인은 항로를 벗어나서 섬에 위험하게 접근한 데 있다. 그 이유에 대해선 다양한 의견이 있지만, 어떤 이유에서건 배는 주어진 항로로 운행해야 안전하다. 육지처럼 바다에도 길이 있는데, 정상 항로를 벗어나 암초 지대로 운항한 것은 고속도로를 달리던 자동차가 옆에 있는 산길로 달린 것과 마찬가지로 위험하다.

통계자료에 따르면 여객선은 비행기나 버스, 기차 등의 대중교통 수단 중에서 가장 안전한 교통수단이다. 그럼에도 불구하고 인간의 실수가 대형사고를 불러일으켰다는 사실은 참으로 안타까운 일이다. 타이타닉호 사건과 마찬가지로 이 사고를 통해서도 교훈을 얻을 것으로 기대한다. 가라앉지 않는 배를 만들기 위한 기술개발과 더불어 인간의 실수로라도 배를 침몰시킬 수 없는 제도, 규정의 보완은 계속 될 것이다.


주1 수밀구획 : 수밀격벽에 의해 칸막이 된 선박 내부의 구획. 선박에 손상이나 침수가 생길 경우에 대비해 선박내부는 수압을 가해도 물이 새지 않도록 칸막이를 설치해 구분한다.

주2 수밀격벽 : 배의 외부가 파괴됐을 때 침수를 일부분에 그치게 하기 위해 내부를 여러 방으로 갈라 막은 벽.

글 : 유병용 과학칼럼니스트(‘과학으로 만드는 배’ 저자)

출처 : 과학향기

[과학상식]하체비만, ‘저주’ 아닌 ‘축복’이다?

제 1546 호/2012-02-20

상체에 비해 하체가 상대적으로 튼실한 하체비만의 경우 살이 잘 빠지지 않아 고민하는 여성들이 많다. 하지만 하체비만이 건강에는 더 좋다는 연구결과가 나왔다.

영국 옥스퍼드 대학교 연구팀은 복부가 아닌 하체에 축적된 지방이 HDL의 수치는 높여주고 LDL의 수치는 낮춰준다는 사실을 알아냈다. HDL은 좋은 콜레스테롤로, 동맥경화를 예방하는 작용을 하는 반면 LDL은 나쁜 콜레스테롤로 알려져 있다. 또한 연구팀은 풍만한 엉덩이가 당뇨병의 위험을 낮춰준다고 밝혔다.

영국 국민의료보험(NHS)재단 햄머스미스병원의 지미 벨 교수는 “허벅지 주변에 축적된 지방은 위험한 작용을 일으킬 수 있는 염증성 지방을 소탕하는 완충제 역할을 하는 것으로 보인다”고 설명했다. 또한 “엉덩이 쪽의 지방은 복부지방보다 늦게 빠지게 되므로 당뇨, 심장질환, 비만을 유발하는 염증성 화합물인 사이토카인을 덜 생산한다”고 덧붙였다.

따라서 연구팀은 하체에 있는 몸에 좋은 지방을 너무 많이 태워 없애면 건강에 좋지 않다고 경고했다. 물론 복부의 과도한 지방은 건강에 좋지 않으므로 없애는 것이 좋다.

이 연구결과는 국제 비만 저널에 실렸으며 영국 일간신문 데일리메일에 2012년 2월 7일 보도됐다.

출처 

[과학향기]경주로, 육상트랙 부럽지 않아~

제 1547 호/2012-02-20

 

다정한 연인에 도시락 싸온 가족까지! 오늘도 많이들 오셨군요. 이런 날은 뛸 맛이 납니다. 함성 소리가 커지면 제 심장은 더 힘차게 뛰지요. 히이잉~ 히잉~ 어서 달리고 싶어 자꾸 달그락거리게 되네요. 오늘은 예감이 좋습니다. 어제 내린 비로 경주로의 모래가 단단해져서 기록도 꽤 좋을 것 같습니다. 라인도 안쪽이라 승산이 있어 보입니다. 관람객 여러분, 제가 지난 몇 번의 경기에서 꽤 기록이 나빴지만 그건 염두에 두지 말고 절 찍으세요. 경마는 말의 실력도 실력이지만 사실 경기장 상태에 따라 왔다 갔다 하는 거랍니다.

말도 안 되는 소리라고요? 믿지 못하시겠다고요? 제 얘기를 좀 들어보세요. 다행히 오늘은 날이 좋습니다만, 어제는 비가 꽤 많이 내렸지요? 저기 4코너 주변을 보십시오. 아직도 물이 고여 있지 않습니까? 멀리 관람석에서 보기에 말들이 달리는 경주로는 평평해 보이지만 실상 그렇지 않습니다.

경륜 벨로드롬이나 빙상 쇼트트랙 경기장처럼 눈으로 식별이 가능한 정도는 아니지만, 경마 경주로 역시 안쪽과 바깥쪽의 기울기와 높낮이가 차이가 납니다. 직선 주로 부근은 가운데가 약간 높고 양쪽이 낮은 형태입니다. 배수(排水)를 빠르게 하기 위해 그렇지요. 곡선 주로는 안쪽이 낮고 바깥쪽이 높은 형태입니다. 이런 형태는 배수를 원활하게 할 뿐만 아니라 원심력이 작용하는 코너에서 말들이 안정적으로 달릴 수 있게 도와주지요. 육상 트랙경기에서 선수들이 안쪽을 차지하려고 싸우다가 넘어지는 것을 보신 적 있죠? 안쪽이 확실히 유리합니다. 제가 오늘 딱 좋은 자리에서 출발하네요.

4코너에 물이 고인 이유는 그곳이 경주로에서 가장 낮은 지점이기 때문입니다. 가장 높은 곳은 결승점입니다. 가장 낮은 지점과 가장 높은 결승점은 높이의 차이가 4m에 이릅니다. 상당하지요? 결승점은 마치 언덕길마냥 점점 높아져서 말들이 지나치게 가속도를 내지 못하도록 합니다. 오르막이 힘들어 적정 속도를 유지하니까 지나친 가속으로 인한 말과 기수들의 부상도 막을 수 있습니다. 이 모든 것이 경주를 원활하게 하려는 세심한 배려의 결과입니다.

히잉히잉~~, 이제 제 발 밑에 깔린 모래에 대해 말씀 드리겠습니다. 아까 4코너 주변에 물이 고였다고 했습니다만, 근래 내린 집중호우를 생각해 보면 경주로는 참 신기할 정도로 물이 없는 겁니다. 마치 맑은 날만 계속된 것 같이 말이지요. 경주로는 배수를 원활하게 하고 말과 기수의 부상을 예방하기 위해 꼼꼼하게 디자인됩니다.

전 세계 경마장의 경주로는 모래주로, 잔디주로, 인조주로 세 종류로 나눌 수 있습니다. 우리나라의 경마장은 3곳으로, 모두 모래주로입니다. 이 모래주로는 땅 속 60cm에서 시작됩니다. 먼저 4~10cm의 굵은 모래를 33cm 깔고, 그 위에 4cm의 돌을 10cm 깝니다. 그 위로 마사토 10cm 위에 굵은 모래 8cm를 덮습니다. 우리가 눈으로 보는 건 모래층 8cm 뿐이지만요. 제일 위의 모래층은 맹렬하게 달리는 말의 말굽을 보호하는 역할을 합니다. 일본의 삿포로, 하코다테 등의 경마장은 8.5cm, 미국의 사라토가나 벨몬트 경마장은 9.5cm로 우리나라보다 더 두터운 기준을 가지고 있습니다.

[그림] 국내 경주로는 모래주로로 두께가 무려 60cm나 된다. 사진 제공 : 한국마사회

경주로에 사용되는 모래들은 아무 곳에서나 퍼오는 게 아닙니다. 강의 모래인지, 바다의 모래인지 모래의 출신성분도 중요합니다. 강의 모래는 염분이 없어 좋지만, 입자가 바다모래보다 거칠고 점토의 비율이 높다는 단점이 있습니다. 우리나라는 강의 모래를 쓰지만, 일본의 경우는 바다 모래의 염분을 세정한 뒤 사용한다고 하네요. 아, 그런 곳에서 저도 한 번 달려보고 싶군요.

모래층의 모래가 균일한 크기가 되도록 유지하는 일도 중요합니다. 불과 몇 년 전까지만 해도 마사회 직원들이 손으로 일일이 큰 돌을 골라냈다고 합니다. 그 풍경을 상상해보면 웃음이 먼저 나오네요. 하하. 물론 지금은 기계가 모래를 선별하는 작업을 합니다. 모래층의 두께와 굵기를 한 번에 조절하는 특수장비지요. 모래 크기가 제 각각이면 배수 기능은 더 좋겠지만, 말의 발굽을 보호하는 기능은 떨어집니다. 저에게는 당연히 모래 크기가 비슷하게 관리되는 편이 좋지요.

잔디주로는 유럽의 많은 경주로에 채택되는 방식입니다. 푸른 들판을 달리는 느낌이니 얼마나 좋을까요. 관람객들이 보기에도 그만이겠지요. 하지만 잔디를 키울 기후 조건이 갖춰져야 하고, 또 관리하기 힘들어 경기 횟수가 적은 상황에서만 가능합니다. 제가 있는 서울 경마공원은 1년에 1,100개의 경주가 치러지는 곳이니 잔디주로는 아무래도 어렵습니다. 미국 등에서 설치가 늘고 있는 인조주로도 있습니다. 모래주로의 단점을 보완한 인조주로는 폴리트랙, 쿠션트랙, 타페타 등 다양한 종류가 있습니다.

그렇다면 모래주로에서 잘 달리는 말이 잔디주로나 인조주로에서도 역시 잘 달릴까요? 꼭 그렇지는 않습니다. 잔디주로에 익숙한 유럽의 말들은 모래주로에서는 성적이 나빴지만, 인조주로에서는 성적이 좋았다고 합니다. 저처럼 모래주로에서 성적이 그저 그런 말도 잔디주로에 가면 훨훨 날지도 모르지요. 아 한 번 달려보고 싶군요! 그 푸른 잔디 위를 말입니다.

글 : 이소영 과학칼럼니스트

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