히읗

가로등 불은 누가 켜고 끄는 걸까(가로등의 작동 원리)

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낮과 밤중에 어떤 시간을 좋아하시나요?

저는 개인적으로 낮을 좋아하지만

계절에 따라서 태양 때문에 낮에 덥거나

밤에만 볼 수 있는 야경 때문에 밤을 더 좋아하는 사람들도 많이 있습니다

요즘에는 밤에도 낮처럼 밝기 때문에

활동을 하는데 큰 무리가 없지만

과거에는 밤에는 빛이 없었기 때문에 활동을 할 수 없었습니다

그래서 안전을 목적으로

야간에 통행을 금지하는 제도가 있기도 했죠

우리나라의 야간 통행금지는 1982년에 해제 되었습니다

지금은 건물에서 흘러 나오는 밝은 빛

가게 간판들에서 나오는 빛

그리고 거리에 설치 되어 있는 가로등 덕분에

밤에도 활동 할 수 있습니다

그런데 생각해보면 참 신기한게

살면서 가로등을 켜고 끄는 사람을 보지 못했는데

밤이 되면 가로등이 켜지고

낮이 되면 가로등은 꺼집니다

마치 스스로 낮과 밤을 알고 있는 것처럼 말이죠

가로등은 어떤 원리로 작동하는 것일까요?

우리나라에 가로등이 들어온 것은 1897년으로

지금처럼 전기 가로등이 아니라

석유를 사용하는 석유 가로등이었습니다

석유는 사람이 직접 채워야 했기 때문에

이때는 가로등지기라는 직업이 있었는데

이 사람이 가로등에 석유를 채우고 가로등을 작동시키는 역할을 했다고 합니다

이후에 전기 가로등이 등장하면서

가로등에 일출시간과 일몰시간을 입력해 놓는 타이머 방식이나

가로등 통제소가 무선으로 원격 조작하는 방식으로 발전되면서

가로등지기는 역사속으로 사라지게 되었습니다

하지만 타이머 방식은 계절마다 시간을 바꿔줘야 했습니다

게절에 따라서 해가 지는 시간, 해가 뜨는 시간이 다르기 때문이죠

그리고 원격 조작의 경우 가로등이 너무 먼거리에 있으면

작동이 잘 되지 않는다는 단점이 있었습니다

그래서 날씨가 갑자기 흐려지거나 안개가 껴

밤이 아닌데도 가로등을 켜야하는 경우

빠르게 대처하지 못했습니다

이후에 가로등은 센서를 이용해 자동으로 작동하는 방식으로 바뀌게 되었습니다

이런 방법은 황과 카드뮴의 화합물인

황화카드뮴 셀이라는 광전도 소자를 이용한 것입니다

광전도 소자는 빛이 들어오는 양에 따라 저항값이 달라지는 특징을 가지고 있습니다

전류가 잘 흐르는 물체를 도체라고 하고

전류가 잘 흐르지 못하는 물체를 부도체라고 합니다

전류는 전압/저항 이라는 것이 옴의 법칙입니다

이것은 전류의 세기는 전압에 비례하고

저항에 반비례한다는 뜻을 가지고 있습니다

전기 가로등은 언제나 일정한 양의 전압이 들어옵니다

낮이 되면 가로등은 햇빛을 많이 받게 되고

가로등에 있는 황화카드뮴 셀에 많은 전류가 흐르게 됩니다

전류와 저항 값은 반비례 하기 때문에

전류가 많이 흐르면 저항은 작아지게 됩니다

그럼 황화카드뮴 셀은 도체가 되죠

반대로 밤이 되면 빛을 받지 못하기 때문에

황화카드뮴 셀에 전류가 줄어들게 됩니다

그럼 저항값이 높아지고

황화카드뮴 셀은 부도체가 됩니다

단순하게 생각하면 도체가 됐을 때 전류가 잘 흐르니까

낮에 가로등이 켜져야 하는 것이 아닌가? 할 수 있겠지만

황화카드뮴 셀은 가로등을 켜는 직접적인 역할을 하는 것이 아니라

가로등을 켜는 스위치를 작동시키게 됩니다

낮이 되어 전류가 많이 흘러 도체가 되면

스위치를 작동시켜 가로등을 끄게 만들고

밤이 되어 전류가 줄어들어 부도체가 되면

스위치 작동을 멈춰 가로등을 켜게 만드는 것이죠

이렇게 황화카드뮴 셀을 이용하면

낮인데도 어두워 가로등을 켜야하는 경우

직접 조작하지 않아도 가로등이 켜지게 됩니다

그리고 지금의 가로등은 GPS를 이용해

자동으로 작동하는 방식으로 바뀌고 있다고 합니다

과거에 사용하던 타이머 방식과는 달리

지금의 가로등에는 1년치 일출, 일몰시간이 들어 있습니다

그래서 계절이 지나도 사람이 직접 타이머를 바꿔주지 않아도 됩니다

게다가 인공위성의 신호를 받는 GPS를 이용해

가로등을 작동시키는데

이런 방법을 사용하면 먼거리에 있는 가로등도 작동시킬 수 있다는 편리함이 있습니다

만약 공사를 하는 지역이라 통행이 통제 되어 있는 곳이 있다면

밤인데도 가로등이 켜진다면 불필요한 전력 낭비를 하게 됩니다

사람이 다니지 않는 곳은 가로등을 꺼 불필요한 전력 낭비를 방지할 수 있습니다

기술이 발전하면서 전자제품도 점점 스마트하게 발전하고 있습니다

사물에 인터넷을 넣기도 하고 인공지능을 이용해 사용자가 무엇이 필요한지

스스로 알 수 있게 바뀌고 있죠

이런 기술 발전 덕분에 가로등 역시 점점 발전하고 점점 스마트하게 변하고 있습니다

성별은 어떻게 결정될까 그리고 간성

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인간의 성별은 딱 두개밖에 없지만

그 비밀은 아직도 풀 수 없을 정도로 많이 있습니다

뭐든 다 똑같지만 성별 역시 우리가 선택해서 태어날 수 없습니다

그리고 어떤 성별로 태어나느냐에 따라서

완전 다른 인생을 살아가기도 하죠

동생이 있는 사람은 누나, 오빠, 형, 언니를 부러워하는 것처럼

남성인 사람은 여성을

여성인 사람은 남성을

부러워하는 경우도 있습니다

사람의 염색체는 총 46개로

22쌍의(44개) 상 염색체와

한쌍의(2개) 성 염색체로 이루어져 있습니다

이런 염색체는 태아 상태일 때 결정되기 때문에

우리의 성별은 엄마 뱃속에 있을 때부터 이미 결정돼 태어나게 됩니다

여러 염색체 중 성 염색체가 우리의 성별을 결정짓게 되는데

염색체가 XY라면 남자로 태어나게 되고

염색체가 XX라면 여자로 태어나게 됩니다

Y 염색체는 도대체 어떤 역할을 하기에

Y가 있으면 남자가 되는 것일까요?

엄마와 아빠가 성관계를 해

엄마의 난자와 아빠의 정자가 만나면 수정란이 만들어지고

임신이 시작됩니다

난자는 X 염색체를 가지고 있고

정자는 X 염색체 혹은 Y 염색체를 가지고 있습니다

X 염색체를 가진 정자가 난자와 만나면 XX가 만들어져 여자로 태어나게 되고

Y 염섹체를 가진 정자가 난자와 만나면 XY가 만들어져 남자로 태어나게 됩니다

즉 성별은 아빠에 의해서 결정지어지는 것이죠

남자와 여자의 가장 큰 차이점은 생식기에 있습니다

남자는 고환을 가지고 있고 여자는 난소를 가지고 있습니다

남자의 고환에서 나오는 안드로겐(남성호르몬)은 근육을 발달시키고 골격을 발달시킵니다

난소에서는 에스트로겐(여성호르몬)이 나오는데

가슴을 발달시키고

임신을 가능하게 만들어줍니다

처음 태가 만들어질 때는 아빠에게 X 염색체를 받든 Y 염색체를 받든

모두 같은 모양의 생식기를 가지고 있습니다

게다가 남자의 생식기로 발달되는 볼프관과

여자의 생식기로 발달되는 뮐러관을 모두 가지고 있죠

그래서 임신 초기에는 태아를 보더라도 남자인지 여자인지 알 수 없습니다

이후에 임신 8주~10주정도가 되면 생식기의 모양이 변하기 시작합닏

이때 영향을 주는 것이 Y 염색체입니다

Y 염색체 위쪽에는 SRY라고 불리는 유전자가 있습니다

SRY 유전자는 SOX9 유전자를 활성화 시키는데

SOX9 유전자가 활성화되면 고환이 발달됩니다

아빠에게 Y 염색체를 받았다면

SRY 유전자와 SOX9 유전자에 의해 뮐러관이 퇴화하고 볼프관이 발달하면서

고환, 정낭, 귀두같은 것들이 만들어지고

남성의 생식기 모양으로 바뀌게 됩니다

X 염색체에는 DAX1 이라는 유전자가 있는데

이 유전자가 두개 있다면 난소가 만들어집니다

아빠에게 X 염색체를 받으면 DAX1 유전자가 두개 있는 것이기 때문에 난소가 만들어지고

SOX9 유전자가 활성화되지 않으니 볼프관이 퇴화하고 뮐러관이 발달합니다

난소, 나팔관, 자궁같은 것들이 만들어지면서

여성의 생식기 모양으로 바뀌게 됩니다

성별을 결정짓는 것은 Y 염색체 그 자체가 아니라

Y 염색체에 있는 SRY 유전자인 것이죠

하지만 이런 성별 결정 방법에도 언제나 변수는 존재합니다

아빠에게 Y 염색체를 받았지만 Y 염색체에 SRY 유전자가 없다면

XY 염색체임에도 고환이 만들어지지 않고

여성의 생식기를 가진채로 태어나게 됩니다

그리고 아빠에게 X 염색체를 받아 XX 염색체가 됐음에도

알수 없는 이유 때문에 SOX9 유전자가 활성화 되면

고환이 만들어지면서 남성의 생식기가 만들어진채로 태어나게 됩니다

이런 경우를 인터섹스 한국말로는 간성이라고 합니다

간성은 0.05%의 확률

2000명중 한명꼴로 나타나는 것으로 알려져 있으며

세계 여러나라는 물론 우리나라에도 존재하고 있습니다

앞에서 DAX1 유전자가 두개 있으면 난소가 만들어진다고 했는데

XX 염색체를 가진 간성의 경우

X 염색체가 두개 있어서 DAX1 유전자가 두개가 되고 여성의 생식기도 같이 만들어지게 됩니다

그래서 이후에 자신의 진짜 성별을 알아챈 뒤

남성의 생식기를 제거하는 성보완 수술을 받기도 합니다

이것은 자신의 잃어버린 성을 되찾는 것일 뿐

트랜스젠더와 다른 개념으로 받아들어야 합니다

이처럼 성별은 단순히 아빠에게 어떤 염색체를 받느냐가 아니라

SRY 유전자가 있냐 없냐

SOX9 유전자가 활성화 되느냐 되지 않느냐

DAX1 유전자가 몇개 있느냐에 따라 다르게 결정되는

꽤 복잡한 과정을 가지고 있습니다

그리고 이런 유전자에 따라서 XY 염색체를 가졌음에도

여자로 태어나는 경우가 있고

여자이지만 임신을 하지 못하는 경우가 있습니다

영국과 미국의 국제공동연구팀은

쥐 실험을 통해 XY 염색체를 가졌음에도

SOX9 유전자를 비활성화시켜 암컷으로 태어나게 하는 실험에 성공했다고 합니다

성에는 많은 비밀이 숨어있는 만큼

이런 연구는 앞으로도 계속될 것으로 보여지며

성 발달 장애나 불임에 대한 해결책도 찾을 수 있을 것으로 기대하고 있습니다

어린아이도 피웠던 조선시대 담배의 역사

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

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담배가 처음 들어온 것은 콜롬버스가 아메리카 대륙을 항해하던 때로 알려져 있지만

그보다 훨씬 앞선 마야 문명때부터 사람들은 담배를 피웠습니다

마야 문명 벽화를 보면 담배를 피우는 듯한 모습이 그려져 있는데

담배를 피울 때 나오는 연기 때문에 주술을 하거나 제사를 지낼 때 피웠던 것으로 추측하고 있습니다

우리나라에는 임진왜란 때 일본에 의해서 처음 들어오기 시작했고

광해군 때부터 본격적으로 유행하기 시작했습니다

지금은 담배의 중독성과 위험성 때문에 19세 미만의 청소년들에게는 판매가 금지되어 있지만

담배가 처음 들어오던 조선시대 때에는

어린아이들도 담배를 피웠다고 합니다

지금의 담배는 궐련 형태로 담배를 말아 피우는 형태로 보급되어 있지만

조선시대 때 담배가 들어올 때는 파이프 형태로 들어왔습니다

처음에는 양반이나 평민이나 똑같은 담뱃대를 사용했지만

시간이 갈수록 양반들은 평민들과 똑같은 담뱃대를 사용한다는 것이 불만이었고

신분을 나타낼 수 있는 담뱃대를 만들기 시작했습니다

담뱃대는 담배를 담아 태우는 담배통

연기가 지나가는 통로인 설대

입으로 물고 빠는 물부리로 이루어져 있습니다

양반들은 담배통과 물부리를 호화스럽고 사치스럽게 꾸몄으며

일부는 금으로 치장하기도 했습니다

그리고 설대의 길이를 늘리기 시작했습니다

설대의 길이가 길어지면 자신이 불을 붙일 수 없었습니다

누군가 불을 붙여줄 사람이 필요 했죠

즉 설대가 길다는 것은 불을 붙여줄 하인이 있다는 뜻이고

자신의 신분이 높다는 것을 자연스럽게 어필할 수 있었습니다

양반을 따라다니며 담배에 불을 붙여주던 하인을 연동이라고 불렀는데

어린 아이들이 이런 일을 맡아서 했다고 합니다

이렇게 양반들만 사용하던 길다란 담배를 장죽이라고 불렀으며

양반이 아닌 사람들이 사용하던 짧은 담뱃대를 곰방대라고 불렀습니다

조선시대 뿐만 아니라 세계에서도 담배를 처음 발견했을 때는

약초로 활용되었습니다

우리나라 최초의 백과사전인 이수광이 편찬한 지봉유설에 보면

담배는 약 학목으로 분류되어 있습니다

그리고 담배는 가래를 없애주고 소화를 도와주고

숙취에 도움을 주고 추위를 막아주는 신비한 풀로 알려져 있습니다

우리나라에 담배가 들어온 것은 일본에 의해서이기 때문에

사람들은 담배를 남쪽에 서 온 신비한 풀이라고 해서

남령초라고 부르기도 했습니다

南(남녘 남) 靈(신령 령) 草(풀 초)

그래서 어른들은 물론 어린 아이들까지 담배를 피웠던 것입니다

프랑스에 장 니코라는 사람은

담배를 약초로 활용하기 위해 재배를 시작했는데

담배 농사가 본격적으로 시작된 것이 장 니코에 의해서라는 말이 있습니다

그리고 담배에 들어있는 니코틴이라는 물질의 이름도

장 니코의 이름에서 따왔다는 말이 있습니다

조선에서도 담배 농사를 짓기 시작했는데

담배 농사가 쌀 농사보다 돈이 더 됐기 때문에

쌀 농사보다 담배 농사를 짓는 사람이 더 많았다고 합니다

보통 손님이 오면 차와 술을 대접하지만

담배를 접한 뒤로는 담배를 피우는 문화가 자리 잡기도 했고

담배를 이용해 교역을 하는 경우도 있었다고 합니다

1636년에 발생한 청나라와 조선의 전쟁인 병자호란 때

많은 조선인들이 청나라의 포로로 끌려가게 되었는데

포로를 다시 데려오기 위해서 청나라에 담배를 지불했다는 이야기가 있습니다

이런 이유 때문에 담배가 더 많이 필요하게 되었고

담배 농사를 짓는 사람들도 더 많아지게 되었습니다

너도나도 담배 농사를 짓다보니

결국 쌀이 부족하게 되었고 쌀이 없으니 굶주리는 사람이 늘어나게 되었습니다

하지만 이러는 와중에도 사람들은 담배를 끊지 못했고

끼니는 걸러도 담배는 거르지 않는 경우도 많이 있었습니다

애초에 담배가 알려질 때 약초로 알려졌기 때문에

여자는 물론 어린 아이들까지 담배를 피웠으며

서당에서 훈장님과 학생이 맞담배를 피우기도 했으며

할아버지가 손자에게 담배 피우는 법을 알려주기도 했었습니다

지금처럼 담배에 대한 예절이 자리 잡지 못했던 때라

장소를 가리지 않고 담배를 피워 화재가 많이 일어나기도 했고

심지어 임금님 앞에서 신하가 담배를 피우는 경우도 있었다고 합니다

지금 생각해보면 이게 있을 수 있는 일인가 싶기도 하네요

조선의 철학자 이익의 성호사설에 보면

담배는 돈이 많이 들고 건강을 나쁘게 하는

이로운 것보다 해로운 것이 더 많은 물건이다 라고 나오고

담배를 구하러 다닐 시간에 공부를 한다면 대현이 될 수 있고

부자가 될 수 있다고 나옵니다

마치 오늘날 부모님들이 게임할 시간에 공부를 하면 서울대에 가겠다!

하는 것과 비슷한 것이죠

담배 중독은 일반 백성들 뿐만 아니라 제신들도 마찬가지였습니다

병자호란이 있기 전 청나라가 언제 조선에 침입할지 모르는 시점인데도

모여서 담배만 피우고 아무것도 하지 않았다는 기록이 있습니다

지금과 크게 다를 것 없는 조선시대의 상황입니다

이런 이유 때문에 조선의 21대 왕인 영조는

담배 피우는 것과 농사 짓는 것을 금지시키기도 했지만

22대 왕인 정조는 제사 지낼 때 술은 금지하지만

담배는 피워도 된다고 말했다고 합니다

정조는 실제로 엄청난 애연가였다고 합니다

23대 왕인 순조는

애들이 젖만 떼면 담배를 찾는다고 한탄을 했다는 기록도 있습니다

개항 이후 궐련 형태의 담배가 들어오기도 했고

신분제도가 폐지 되면서 긴 담배인 장죽은 사라지게 되었고

주머니에 들어가는 작은 담배가 인기를 끌게 되면서

지금과 같은 형태로 발전하게 되었습니다

과거 약초로 알려졌던 담배이기에

어린 아이도 피웠고

예절도 몰랐던 담배이기에

사람과 장소를 구분하지 않고 피웠지만

지금은 담배가 해롭다는 것도 알고 있고

어떻게 피워야 다른 사람에게 피해를 주지 않는 다는 것도 알고 있습니다

어쨌거나 담배는 기호식품이기 때문에 피울지 말지를 정하는 것은 본인입니다

하지만 우리는 조선시대가 아닌 현대를 살고 있으니

담배 예절을 잘 지켜 다른사람에게 피해가 가지 않도록 피우는 것이 좋을 것 같습니다