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만약 지구도 토성처럼 고리가 있었다면 어땠을까

 

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

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지구에도 고리가 있다면 어떨까

 

https://youtu.be/P6HsQkqp5OI

우주에 있는 여러 행성 중 토성은
커다란 고리를 가지고 있는 것으로 유명합니다

그냥 둥근 모양을 하고 있는 다른 행성과 비교해 보면
고리 덕분에 더 예쁜 모양이지 않나 하는 생각이 듭니다

우리가 사는 지구에는 아쉽지만 고리가 없습니다
하지만 아주 먼 옛날에는 지구도 고리를 가지고 있지 않았을까
하는 추측이 있습니다

지구 주위를 돌고 있는 달은 어떻게 만들어졌는지
아직까지 그 이유를 정확히 찾지 못했지만


약 45억 년 전 테이아라는 천체가
우연히 지구와 충돌하면서 만들어진 것이 아니냐
하는 가설이 가장 많은 지지를 받고 있습니다

테이아는 지구와 충돌하면서 완전히 박살 나게 되고
테이아의 잔해는 지구 중력에 의해 지구 주위를 돌게 되었습니다

그리고 시간이 흐르며 잔해들이 서서히 하나로 뭉쳐지게 되었고
이렇게 탄생한 것이 지금의 달이라는 것이죠

만약 이 가설이 맞다면 달이 만들어지지 않았을 때
즉 테이아의 잔해가 지구 주위를 돌고 있을 때
지구는 고리를 가지고 있었을 것입니다



토성의 고리는 얼음과 암석으로 이루어져 있습니다

토성은 태양으로부터 약 14억 km나 떨어져 있어
태양에 의해 얼음이 녹지 않기 때문에
토성의 고리는 계속 유지될 수 있습니다


하지만 지구와 태양의 거리는 약 1억 5천만 km
태양의 영향을 굉장히 많이 받기 때문에
지구의 고리가 얼음으로 이루어져 있다면
얼마 가지 않아 전부 녹아 사라져버릴 것입니다

그렇기 때문에 지구가 고리를 가지려면
고리가 암석으로만 이루어져 있어야 할 것입니다

그렇다면 암석 고리를 가지고 있다면 어떨까요

우주에서 본 지구는 이런 모습을 하고 있겠죠


그리고 우리가 보는 하늘의 모습도
많이 달라질 것입니다

달은 스스로 빛을 내지 못하지만
태양빛을 반사하기 때문에 낮에도 밤에도 볼 수 있는 것처럼

고리 역시 낮, 밤을 가리지 않고 언제나 보일 것입니다


그리고 어디서 보느냐에 따라
이런 모습으로
혹은 이런 모습으로
혹은 이런 모습으로 보이기도 하겠죠

고리의 모습에 따라 새로운 랜드마크가 만들어질 수도 있습니다

지구에 생명체가 있는 이유는
적절한 햇빛, 적절한 수분, 적절한 산소가 있기 때문입니다


지구에 암석으로 이루어진 고리가 있다면
고리가 있는 지역에는 암석이 햇빛을 가려 그림자가 생기게 될 것입니다
그리고 지구로 들어오는 햇빛의 양도 줄어들게 되겠죠

이렇게 지구의 환경이 변하면
생태계도 변하게 될 것입니다

일부는 이런 환경에 적응하지 못해 멸종할 것이고
일부는 이런 환경에 적응해 그동안 보지 못했던
새로운 생명체가 탄생하게 될 수도 있습니다



우주에 인공위성이 떠있는 덕분에
인터넷 통신을 할 수도 있고
TV로 해외 방송을 볼 수도 있고
날씨를 예측하거나 GPS를 이용한 길 찾기 같은 것들이 가능합니다

인공위성은 지구 주위를 돌고 있습니다

만약 지구에 고리가 있었다면
암석이 지구 주위를 돌고 있기 때문에
인공위성을 띄울 수 없었겠죠


인공위성이 없으면 이런 것들이 불가능하니
우리 생활 역시 많이 달라졌을 것입니다

어쩌면 인류의 문명은 지금처럼 발전하지 못했을지도 모릅니다
그리고 영원히 우주에 나갈 수 없었을 것입니다

이렇게 보니 지구에 고리가 없는 게 참 다행이라는 생각이 드는 것 같네요

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파란색이 없는데 파란색이 보인다 착시에 의한 보색 잔상

 

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파란원이 안보인다면? 당장 들어오세요

지금 보이는 그림은 썸네일과 똑같은 그림입니다
파란색 원이 보이시나요?

안 보인다구요?

당연하죠 파란색 원을 그리지 않았으니까요

하지만 이제 곧 파란색 원이 보이게 될 겁니다

조금만 가까이 와서
화면 가운데 있는 X를 집중해서 봐봅시다
눈은 깜빡이지 않는 것이 좋습니다

어떤가요 파란색 원이 보이시나요?

저는 파란색 원을 그려 넣지 않았습니다
하지만 여러분들은 파란색 원을 보고 있죠

파란색은 없는데 파란색을 봅니다

어떻게 이런 일이 발생하는 것일까요




우리가 어떤 물체의 색깔을 볼 수 있는 이유는
망막에 있는 원추세포 덕분입니다

원추세포는 원뿔 모양으로 생겨서 원뿔세포라고 불리기도 하는데

빨간색에 민감하게 반응하는 적원추세포(L원추세포)
초록색에 민감하게 반응하는 녹원추세포(M원추세포)
파란색에 민감하게 반응하는 청원추세포(S원추세포)가 있습니다

아주 가끔 네 번째 원추세포가 있는 사람들도 있긴 한데
대부분의 사람이 적, 녹, 청 세 종류의 원추세포를 가지고 있습니다


빨간색을 보면 적원추세포가 초록색을 보면 녹원추세포가 반응하면서
우리가 색깔을 인식할 수 있게 되는 것입니다

주황색에 반응하는 원추세포, 노란색에 반응하는 원추세포가 없음에도
이런 색을 포함해 여러 가지 색을 볼 수 있는 이유는
세 종류의 원추세포가 다양하게 조합되기 때문입니다


분홍색 물감과 노란색 물감을 합치면 빨간색이 됩니다
노란색 물감과 하늘색 물감을 합치면 초록색이 됩니다
분홍색 물감과 하늘색 물감을 합치면 파란색이 됩니다

그리고 이런 색이 모두 합쳐지면 검은색이 됩니다

이것을 색의 삼원색이라고 하죠


하지만 빛은 다르게 적용됩니다

빨간색 빛과 초록색 빛이 합쳐지면 노란색이 됩니다
초록색 빛과 파란색 빛이 합쳐지면 하늘색이 됩니다
빨간색 빛과 파란색 빛이 합쳐지면 분홍색이 됩니다

그리고 이런 빛이 모두 합쳐지면 흰색이 됩니다

이것을 빛의 삼원색이라고 합니다


원추세포는 빛에 반응하기 때문에
이와 같은 색 조합이 적용됩니다

예를 들어 지금처럼 노란색이 눈앞에 있으면
적원추세포와 녹원추세포가 반응하고

분홍색이 눈앞에 있으면
적원추세포와 청원추세포가 반응한다는 것이죠

그리고 흰색이 눈앞에 있으면
적원추세포, 녹원추세포, 청원추세포가 반응하게 됩니다



그런데 이런 원추세포는 한곳을 계속 쳐다보고 있으면
쉽게 피로해진다는 특징을 가지고 있습니다

원추세포가 피로해지면 색깔에 반응하는 능력이
조금 떨어지게 됩니다

이것을 쉽게 이해할 수 있게 체험을 해보도록 하겠습니다


지금 보이는 노란색 화면을 집중해서 봐주세요
이왕이면 눈을 깜빡이지 않는 것이 좋습니다

그리고 이제 흰색 화면으로 바꿔보겠습니다

어떤가요 파란색이 약간 보이지 않나요?

노란색에는 적원추세포와 녹원추세포가 반응합니다
노란색을 계속 보고 있으면 적, 녹원추세포가 피로해지게 되죠

흰색에는 적, 녹, 청원추세포가 반응합니다
그런데 노란색을 보느라 적, 녹원추세포가 피로해졌기 때문에
흰색에 제대로 반응하지 못하게 됩니다


청원추세포는 상대적으로 쌩쌩하기 때문에
색 조합이 완벽하게 이루어지지 않아
파란색이 없음에도 파란색이 보이는 것입니다

즉 원추세포의 피로 때문에
이런 현상이 발생하는 것이라고 할 수 있습니다
이런 현상을 서로 대비되는 색이 잔상처럼 남는다고 해서
보색 잔상이라고 말하기도 합니다



처음에 봤던 파란색 원도
보색 잔상 때문에 발생하는 현상입니다
노란색을 보느라 적, 녹원추세포가 피로해져
실제로는 아무것도 없음에도 파란색 원이 보이는 것이죠

다른 색으로 칠해진 그림의 한곳을 오래 쳐다보다
하얀 천장이나 벽을 보면 원래의 색으로 보이는 현상도
보색 잔상 때문에 일어나는 현상입니다


의사가 수술할 때 입는 수술복은 푸른색인 경우가 많습니다
수술을 하는 동안 빨간색 피를 많이 보다보면
적원추세포가 피로해지게 됩니다

이때 흰색 옷을 입고 있다면 푸른색 잔상이 보여 거슬릴 수 있기 때문에
이것을 방지하기 위해 푸른색 옷을 입는 것입니다

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음주 측정기를 불기만 했는데 어떤 원리로 술을 마신 걸 아는 걸까

 

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그냥 불기만 했는데 어떻게 술 마신 걸 아는 걸까

 

술을 마신 뒤 운전을 하는 것을 음주운전이라고 합니다

술을 마시면 반응속도와 운동능력, 판단력이 떨어지고
시야와 집중력이 떨어지게 됩니다

이런 상태로 운전을 하면 나뿐만 아니라
주변 사람들에게 엄청난 피해를 줄 수 있기 때문에
절대로 해서는 안 되는 행위이죠

그래서 음주 운전은 예비 살인 행위라고 말하기도 합니다

하지만 이런 말을 귀 아프게 해도 음주운전을 하는 사람들이 있습니다

2022년 음주운전 사고는 1만 5천 건으로
이중 사망자는 214명이었습니다

이런 이유 때문에 경찰이 도로에 직접 나와 음주운전 단속을 하기도 합니다

음주운전 단속은 음주 측정기에 바람을 부는 것으로 이루어지는데
그냥 후 불기만 했는데 어떻게 술을 마셨는지 아는 걸까요

https://youtu.be/XJqXyp2w8sc


술을 마시면 술에 있는 알코올이 빠르게 흡수돼
혈관을 타고 흐릅니다

이후 간으로 이동해 알코올 탈수효소(ADH)에 의해
아세트알데히드로 분해되고
아세트알데히드 탈수효소(ADLH)에 의해 아세트산으로 분해된 뒤
몸 밖으로 배출됩니다


이렇게 알코올이 소화되는 과정에서
혈관 속에 남아있던 일부의 알코올은
우리가 호흡하는 과정에서 이산화탄소화 함께 배출되기도 하죠

즉 술을 마시면 숨을 쉴 때마다
술을 조금씩 뱉어낸다고 할 수 있습니다


1931년 미국의 화학자 롤라 닐 하거는
중크롬산칼륨이라는 물질을 이용해 음주 측정기를 발명했습니다

중크롬산칼륨은 붉은색 계열의 물질로 알코올과 만나면
알코올은 아세트산으로 바뀌고
중크롬산칼륨은 녹색의 황산크롬으로 바뀌게 됩니다


롤라 닐 하거의 음주 측정기는 풍선 안에 중크롬산칼륨이 있는 형태였습니다
술을 마신 사람이 풍선을 불면 바람과 함께 알코올이 배출되고
알코올은 중크롬산칼륨의 색을 변화시키니
이것으로 술을 마셨다는 것을 알 수 있었죠

하지만 이것은 측정할 때마다 물질을 바꿔줘야 한다는 번거로움이 있었습니다




지금은 전자식 측정기를 이용해 음주단속을 합니다

어떤 물질이 가지고 있는 전자를 빼앗기는 현상을 산화라고 합니다

측정기에는 백금으로 만들어진 전극이 달려있는데
알코올이 백금 양(+) 극과 만나면 산화돼 아세트산으로 바뀌고
전자를 빼앗겨 전류를 흐르게 합니다

술을 마시지 않은 사람이 음주 측정기를 불면 아무 일도 일어나지 않지만


술을 마신 사람이 음주 측정기를 불면
배출되는 알코올 때문에 측정기에 전류가 흐르게 되고

측정기는 전류의 양을 분석해 혈중알코올농도가 얼마나 되는지를 보여줍니다

만약 술을 많이 마셨다면 알코올이 더 많이 배출되니
전류의 세기가 세져 혈중알코올농도 수치가 더 높게 나타나게 되겠죠

음주 측정기는 이런 원리로 이 사람이 술을 마셨는지
마셨다면 얼마나 마셨는지를 보여주는 것입니다



그런데 이런 방식의 음주단속은
바람을 부는 과정에서 운전자의 침이 튈 가능성이 아주 높습니다

과거 코로나가 한참 심각할 때
단속을 하는 경찰들이 바이러스에 전염될 위험이 있었죠

그래서 운전자가 바람을 불지 않아도 알코올을 측정할 수 있는
비접촉 측정기를 만들어 음주단속을 했습니다


비접촉 측정기는 기존의 측정기와 같은 원리지만
알코올에 대한 민감도를 높여
공기중에 있는 알코올을 감지할 수 있게 만들어졌습니다

술을 마신 사람이 운전을 하면서 숨을 쉬면
자연스럽게 알코올이 배출되고
배출된 알코올은 차 안에 머물 것이기 때문에
직접 불지 않아도 술을 마셨는지를 알 수 있게 되는 것이죠


하지만 이것은 동승자가 술을 마셨거나
알코올이 들어있는 손 소독제를 사용했을 경우에도 작동했기 때문에
비접촉 측정기가 알코올을 감지하면
기존의 측정기로 다시 측정하는 식으로 단속을 했다고 합니다

일부의 사람들은 음주단속을 피하기 위해
측정하기 전 껌이나 사탕을 먹거나 물을 마시곤 합니다


음주 측정기는 혈액 속에 녹아있는 알코올에 반응하는 것이기 때문에
당연히 이런 방법은 통하지 않습니다

음주단속을 피하기 위해 굳이 이런 행동을 하기보다
술을 마셨다면 운전대를 잡지 않는 것이
모두를 위한 가장 좋은 선택이 아닐까요?

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