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저울의 역사 저울이란 물체의 무게나 질량을 재는 기계나 기구를 말합니다. 물체의 무게나 질량을 잴 때는 용수철의 성질, 수평잡기의 원리 등 다양한 방법을 이용하여 무게를 잽니다. 저울은 점점 발달하여 다양한 기능을 가진 저울들이 나왔고 여러 곳에 쓰이고 있습니다. 우리나라에서 기원전 1000년 무렵에 청동으로 만든 생활용품들이 대량으로 생산되기 시작하였는데, 이 때 저울을 사용하였을 것으로 보입니다. 삼국시대에는 화폐가 없었으므로 물건의 무게로 가치를 따졌습니다. 무게를 재는 방법에 따라 이득을 보거나 손해를 보는 사람이 생겨 이를 막기 위한 방법이 필요했습니다. 따라서 백제에서는 ‘도시부’, 신라에서는 ‘시전’이라는 관청을 두어 도량형제도를 감독하도록 하였습니다. ‘삼국사기’, ‘삼국유사’의 기록과 삼..

저울의 종류와 원리 ■ 저울의 종류우리가 일상생활에서 사용하는 저울에는 여러 가지 종류가 있지만 그 원리에 따라 크게 두 가지로 분류할 수 있습니다. 하나는 용수철을 이용하여 용수철의 길이가 잡아당기는 힘의 크기에 비례하여 늘어나는 성질을 이용하여 용수철이 늘어나는 부분에 바늘을 달아서 무게를 측정하는 저울입니다. 바늘이 눈금을 표시하거나 눈금판이 돌아가는 저울은 대부분 용수철이 사용된 저울입니다. 이러한 저울에는 가정용 저울, 체중계, 판지시 저울, 용수철 저울 등이 있습니다. 다른 하나는 지레를 이용하여 한쪽에는 측정하고자 하는 물체를 올려놓고, 다른 쪽에는 분동이나 추를 올려놓아 양쪽에 작용하는 힘이 균형을 이루어 수평이 되는 것을 이용하여 무게를 재는 저울입니다. 이러한 저울에는 양팔 저울, 윗접..

게놈 지도 ■ 게놈 지도게놈(Genome)은 생물이 담고 있는 유전자의 전체 염기 서열을 말하며, DNA로 암호화 되어 있는 유전자의 총량을 뜻합니다. 과학자들은 이러한 게놈을 분석하기 시작했는데 특정 생물의 게놈 배열 상태를 나타낸 것이 바로 게놈 지도입니다. 우리들이 일상생활에서 지도를 보고 장소를 찾아 가듯이, 염색체의 어느 위치에 어떤 유전자가 있는지 나타낸 것이지요. 유전자의 염기 서열을 나타낸 것이기 때문에 유전자 지도라고도 합니다. 유전자 지도를 구성할 때는 게놈이 가진 염기 서열의 길이가 워낙 길기 때문에 DNA를 자른 후 구간마다 각각의 서열을 확인합니다. 이후 확인된 서열을 다시 하나로 합쳐서 전체 유전자 지도를 완성합니다. 가장 먼저 유전자 지도가 만들어진 생물은 맥주를 만들 때 쓰이..

염색체 ■ 유전 정보를 담고 있는 염색체'엄마 닮았니, 아빠 닮았니?', '눈은 엄마 닮았네!', '넌 아빠랑 판박이구나~' 이런 이야기 주변에서 자주 들어 보았죠? 그 이유는 바로 엄마, 아빠에게서 어떠한 정보를 받았기 때문입니다. 이것을 ‘유전된다’고 하고, 유전된 어떠한 정보를 ‘유전 정보’라고 합니다. 이러한 유전 정보는 모든 생물이 갖고 있으며, 개인마다 다른 내용을 담고 있습니다. 부모님에게서 받은 유전 정보는 특정한 형태로 우리에게 전달되는데, 이것이 바로 ‘염색체’입니다. 염색체는 세포 속에 들어 있으며 각 세포들은 염색체가 담고 있는 유전 정보에 의해 활동이 조절됩니다. 사람의 염색체를 현미경으로 확인해 보면 X자 형태를 보이며, 염색체는 가운데에 있는 동원체(centromere)와 양 ..

훅(Hooke)의 법칙 ■ 탄성의 크기탄성력이란 무엇일까요? 용수철을 한자로 쓰면 龍鬚鐵입니다. 여기서 용수(龍鬚)란 돌돌 말려 있는 용의 수염을 뜻하는데, 용의 수염은 잡아당겨서 펴졌다가도 잡아당기는 힘이 없어지면 원래의 돌돌 말린 모양으로 되돌아간다고 생각했습니다. 즉, 용수철이라는 이름은 용의 수염과 같이 모양이 변했을 때 원래의 모양으로 돌아가는 성질이 있다는 것을 나타내는 이름입니다. 이처럼 용수철을 당겼다가 놓으면 원래의 상태로 돌아가는 성질을 ‘탄성’이라고 하며 우리 주변에서 탄성을 가지고 있는 물체를 이용하는 경우를 쉽게 찾을 수 있습니다. 또한 탄성을 가진 물체를 탄성체라고 하며, 탄성체의 모양을 변하게 하면 원래의 모양으로 돌아가려는 힘이 생기는데, 이러한 힘을 ‘탄성력’이라고 합니다...

탄성의 이용 ■ 탄성을 이용하는 물체탄성체가 가지고 있는 탄성은 우리 주변에서 여러 가지 물체에서 이용되고 있습니다. 우리 주변에서 탄성을 이용하고 있는 것에는 어떤 것이 있는지 알아보고, 탄성을 이용하는 대표적인 물체인 용수철 저울에 대해 자세하게 알아봅시다. 우리 주변에서 탄성을 이용하는 물체는 쉽게 찾을 수 있습니다. 탄성을 이용하는 물체 중에는 고무줄이나 용수철을 이용하는 경우도 있고, 그 외의 탄성체를 이용하는 경우도 있습니다. 고무줄과 용수철을 이용하는 물체에는 고무풍선, 머리끈, 허리 부분이 고무줄로 된 바지, 번지점프용 줄, 완력기, 트램펄린, 용수철 저울 등이 있습니다. 고무줄이나 용수철이 아닌 탄성체를 이용하는 물체로는 장대높이뛰기용 장대, 양궁용 활, 스펀지, 다이빙대 등이 있습니다...

판구조론이 탄생하기까지 ■ 홈즈의 맨틀 대류설베게너의 대륙 이동설이 당시 지질학계에 받아들여지지 않았던 이유 중의 하나는 대륙 이동의 원동력에 대한 설명이 부족했기 때문입니다. 이에 대해 대안이 될 수 있는 내용을 이야기한 학자가 영국의 지질학자인 아서 홈즈입니다. 1929년 홈즈는 베게너가 주장한 대륙 이동설의 약점인 대륙 이동의 원동력이 ‘맨틀의 대류’라는 학설을 발표하였습니다. 지각 아래에는 맨틀이라고 부르는 움직일 수 있는 물질이 있는데, 이 맨틀의 윗부분과 아랫부분의 온도 차이로 인해 대류가 일어나면서 맨틀의 위에 있는 지각이 이동하게 된다고 설명하였습니다. 이때 맨틀 대류의 속력은 1년에 몇 cm 정도로 매우 느린 것으로 보았습니다. 맨틀에서 대류가 일어나기 위해서는 맨틀 내부에서 온도 차이가..

태양 태양은 지구에서 가장 가까운 항성으로 태양계에 있는 모든 생명의 원천입니다. 태양은 태양계 내에서 스스로 빛을 내는 유일한 천체입니다. 태양이 내는 빛은 무려 1억 5000만km 떨어진 지구를 따뜻하게 만들어 지구의 모든 생명이 살 수 있도록 만들어 줍니다. 이러한 태양은 어떻게 만들어졌을까요?우주는 수많은 은하로 이루어져 있습니다. 은하 안에는 가스와 우주 먼지들이 있는데, 이들이 모여 질량이 태양의 10분의 1에서 10배에 달하는 가스 성운이 만들어지게 됩니다. 별은 바로 이곳 성운에서 태어납니다. 우주 공간에는 물질이 많지 않기 때문에 이곳 성운 역시 평균 밀도가 낮고, 온도도 -27℃ 정도로 낮습니다. 겨울에 사람이 꽉 찬 곳보다 사람이 띄엄띄엄 있는 곳에서 훨씬 춥게 느껴지는 것과 같은 원..