728x90
반응형

인간은 어떻게 지구 탑티어가 될 수 있었을까

 

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

일러스트를 이용해 최대한 쉽고 간단하게 내용을 전달하기 위해 노력하고 있습니다

많은 관심과 시청 부탁드리겠습니다

유튜브 채널 은근한 잡다한 지식 가기(클릭)

 

인간이 지구 탑티어가 될 수 있었던 이유

 

https://youtu.be/HLLtnKlRWDs

인간은 날카로운 이빨을 가지고 있지도 않고
강력한 발톱을 가지고 있지도 않고
뭐든 부술 수 있는 턱을 가지고 있지도 않지만

생태 피라미드 최상층에 위치해 있습니다
지구에 사는 동물 중에서 탑티어에 해당한다고 할 수 있는데

 


인간이 탑티어가 될 수 있는 이유는
직립보행을 하기 때문입니다

직립보행을 하면서 두 손이 자유로워졌고
손으로 여러 가지 도구를 사용하게 되면서
여기까지 발전할 수 있었던 것이죠

 


지구에 많은 동물이 있지만
펭귄을 제외하면 직립보행을 하는 동물을 찾기 힘듭니다

직립보행은 척추에 무리를 주는데다
발바닥에 가해지는 압력이 커
몸의 무게를 두 발로 버틸 수 없기 때문입니다



하지만 인간은 두 발로 몸의 무게를 몇 시간이나 버티고 있을 수 있습니다
심지어 오랜 시간 달리고 있을 수도 있죠

이렇게 두 발로 오랜 시간 버틸 수 있는 이유는
인간의 발바닥은 움푹 패어있기 때문입니다

곡선 형태의 이런 구조를 아치라고 합니다

 

아치는 건물의 입구를 만들거나 다리를 만들 때, 터널을 만들 때
자주 사용하는 방식으로 별도의 지지대가 없어도
엄청난 하중을 견딜 수 있다는 특징을 가지고 있습니다

만약 건물 입구를 사각형 형태로 만든다면
위에서 누르는 힘이 한 곳에 집중돼
균열이 발생해 금방 무너지게 될 것입니다

아치는 사다리꼴 모양의 쐐기를 연결해 만드는 것으로
위에서 누르는 힘이 곡선을 따라 아래로 분산되기 때문에
건물의 하중을 견딜 수 있습니다



아치는 건물뿐만 아니라 우리의 발에도 있습니다
발바닥의 움푹 들어간 부분이 바로 그곳인데
발바닥을 이루고 있는 뼈 모양 자체가 아치 모양으로 되어있습니다

이것이 있기 때문에 인간은 직립보행을 할 수 있고
오랜 시간 서있거나 걷고 뛸 수 있는 것입니다


미국 예일대학교의 마두수단 벤카데산 교수는
인간의 발바닥은 세로형 아치와 가로형 아치
총 두 개의 아치를 가지고 있는데

이중 가로형 아치가 더 중요한 역할을 하고 있다고 말했습니다


마두수단 벤카데산 연구팀은 발 모양을 본뜬 모형을 만들어
아치의 힘이 얼마나 되는지에 대한 실험을 진행했는데

세로형 아치를 제거했을 땐 발의 힘이 23%만 감소했지만

가로형 아치를 제거했을 땐 발의 힘이 40% 이상 감소했다고 합니다



지구에 있는 모든 영장류 중 오직 인간만이
가로형 아치를 가지고 있다고 합니다

만약 인간이 세로형 아치만 가지고 있었다면
직립보행은 불가능했을 것이라고 말하기도 합니다

그만큼 가로형 아치가 직립보행을 하는데
중요한 역할을 하고 있다는 것이죠

결국 인간이 지구 탑티어가 될 수 있었던 이유는
발바닥에 아치가 있기 때문에
그중에서도 가로형 아치가 있기 때문이라고 말할 수 있을 것 같습니다

 


추가로 세로형 아치가 무너질 경우
발바닥에 움푹 패인 부분이 없는 평발이 됩니다

가로형 아치가 무너질 경우
발가락이 벌어지고 발볼이 넓어지게 됩니다
이런 발을 개장족이라고 부르기도 하죠

아치는 직립보행을 하는데 중요한 역할을 하기 때문에
이런 발을 가진 사람은 오래 걷거나 뛸 때
큰 불편함을 느끼는 것입니다

728x90
반응형
728x90
반응형

수천만 명을 죽인 치사율 50%의 질병을 극복시킨 기적의 치료법

 

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

일러스트를 이용해 최대한 쉽고 간단하게 내용을 전달하기 위해 노력하고 있습니다

많은 관심과 시청 부탁드리겠습니다

유튜브 채널 은근한 잡다한 지식 가기(클릭)

 

치사율 50% 질병을 극복시킨 기적의 치료법

 

https://youtu.be/GmccOUVTn-g

 

1817년 콜레라라는 질병이 인도에서 시작돼
동남아시아, 중동, 아프리카로 퍼져나가
많은 사람들이 사망하는 사건이 있었습니다

이것을 1차 콜레라 대유행이라고 부르죠


1826년에는 아시아뿐만 아니라
러시아, 영국, 프랑스, 캐나다, 미국까지 퍼져나가
굉장히 많은 사망자가 발생하게 되었는데

이것을 2차 콜레라 대유행이라고 부릅니다

콜레라는 여기에서 끝나지 않고 1837년부터 1975년까지
전 세계적으로 계속 유행했는데
이때 사망한 사람 숫자만 수천만 명이 된다고 합니다


콜레라는 더러운 물이나 음식을 먹었을 때
콜레라균에 감염되어 발생하는 병으로

구토나 설사가 계속 나오게 되는데
이것 때문에 몸의 수분이 빠르게 빠져나가
몇 시간 만에 탈수로 사망하게 될 수 있습니다



조선 역시 콜레라의 유행에서 벗어날 수 없었는데
콜레라를 괴질이라고 불렀으며
1821년 조선의 왕이 순조일 때 크게 유행해
수십만 명이나 사망했다고 합니다

콜레라의 치사율은 치료하지 않을 경우 50%나 되는데
당시에는 콜레라에 대한 마땅한 치료법이 없었기 때문에
걸렸다 하면 둘 중 한 명은 사망하게 되는
굉장히 끔찍하고 무시무시한 병이었습니다


그러던 중 1832년 스코틀랜드의 의사 토마스 라타가
콜레라 환자를 치료하던 중
이들은 수분을 빠르게 잃어버린다는 사실을 발견하게 됩니다

수분을 보충하는 것이 콜레라를 치료하는데
도움이 될 수 있을 것이라 생각한 토마스 라타는
어떤 식으로 보충해 줄 것인지에 대한 고민을 했습니다



서로 다른 농도를 가진 두 개의 용액이 있을 때
농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 수분이 이동하는 현상을
삼투 현상이라고 합니다

콜레라에 의해 구토나 설사가 나와서 몸의 수분이 부족해지면
혈액의 농도가 높아지게 됩니다


이때 수분을 보충하기 위해 평범한 물을 주입한다면
혈액과 농도 차이가 많이 나기 때문에
삼투 현상이 빠르게 일어나
혈액 속의 적혈구가 터져 더 위험해질 수 있습니다

그래서 체액과 같은 농도의 물을 넣어야 하는데
이때 사용되는 것이 바로 물과 나트륨이 합쳐진 식염수입니다


그런데 당시에는 식염수라는 것이 없었기 때문에
토마스 라타는 물과 나트륨을 합친 용액을 직접 만들어
치료에 사용했습니다

그가 처음에 사용한 방법은
항문을 통해 대장에 용액을 주입하는 것이었습니다
이렇게 하면 우리의 몸이 알아서 수분을 흡수할 것이라 생각했던 것이죠

하지만 이런 방법은 효과가 없었습니다



그가 다음에 사용한 방법은
혈관에 직접 용액을 주입하는 것이었습니다

이것이 바로 우리가 병원에 가면 쉽게 볼 수 있는
수액이라는 치료 방법의 초기 버전이라고 할 수 있습니다

당시 이 방법은 누구도 시도해 본적이 없었기 때문에
효과가 보장되지도 않았고 위험할 수도 있었습니다


토마스 라타는 용기를 냈고 나이가 많은 콜레라 환자에게
새로운 치료법을 사용하기로 결심했습니다

환자에게 다른 방법을 사용해 봤지만 상태가 좋아지지 않았고
오히려 병이 악화되어 사망하기 직전의 상태였기 때문입니다

라타는 그녀의 혈관에 용액을 주입했고
상태를 지켜봤습니다


30분 정도 흐르자 환자의 호흡이 안정되기 시작했습니다
창백했던 얼굴에 생기가 돌았고
손발이 따뜻해지고 맥박이 정상으로 돌아왔습니다

콜레라에 의해 사망 직전에 있던 환자가
단 30분 만에 되살아난 것이죠

혈관에 직접 용액을 넣는 수액이 처음 시도되고
처음 성공된 역사적인 순간이었습니다



토마스 라타의 이런 치료법은 꽤 많은 주목을 받았습니다
이것으로 인류는 콜레라를 극복할 수 있을 것처럼 보이기도 했죠

하지만 물과 나트륨의 완벽한 비율을 찾지 못해
결국 사용되지 못했고 여전히 많은 사람들이 콜레라로 사망했습니다


그리고 시간이 흘러 1883년 영국의 의사 시드니 링거에 의해
식염수를 만드는 비율이 어느 정도 확립되고

1930년 미국의 의사 알렉시스 하트만에 의해 발전되어
여러 상황에 사용하는 지금의 수액이 만들어졌습니다

수액은 토마스 라타 혼자서 만들었다고 할 순 없지만
그의 도전이 있었기 때문에
콜레라는 치사율 50%를 기록하던 끔찍한 병에서
수액으로 쉽게 치료할 수 있는 가벼운 병이 되었습니다

728x90
반응형
728x90
반응형

핫팩을 그냥 흔들기만 했는데 어떻게 따뜻해지는 걸까

 

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

일러스트를 이용해 최대한 쉽고 간단하게 내용을 전달하기 위해 노력하고 있습니다

많은 관심과 시청 부탁드리겠습니다

유튜브 채널 은근한 잡다한 지식 가기(클릭)

 

핫팩에 뭐가 들었길래 흔들면 따뜻해질까

 

겨울철 필수 아이템 중 하나인 핫팩

가벼워서 휴대하기 편하고
살짝만 흔들면 따뜻해지는 특징 때문에

오랜 시간 밖에 있어야 할 때
야외에서 일하는 사람들이
그리고 군인들이 유용하게 사용하는 아이템입니다

핫팩을 뜯어보면 이렇게 안에 까만 가루가 있는데
이것은 철가루입니다

그리고 눈에는 잘 보이지 않지만
약간의 수분과 나트륨, 활성탄 같은 것들이 들어 있습니다

https://youtu.be/Y4zmjf7DQNw


핫팩을 꺼내서 흔들면 금방 따뜻해집니다
하지만 꺼내지 않고 흔들면 아무리 흔들어도 따뜻해지지 않습니다

핫팩은 산소와 만나야 따뜻해지기 때문입니다

철은 물과 산소를 만나면 부식되기 시작합니다
이것을 산화 반응이라고 하죠


우리는 흔히 녹슨다고 표현합니다

철이 녹스는 과정에서 열이 만들어지는데
핫팩은 바로 이런 원리를 이용한 것입니다

핫팩을 뜯지 않으면 산소를 만날 수 없으니 따뜻해지지 않습니다
핫팩을 뜯어 흔들면 핫팩 안의 철가루와 수분
그리고 공기 중의 산소가 만나 철가루가 녹슬기 시작하고


열이 만들어집니다


철의 산화는 굉장히 천천히 이루어지기 때문에
일반적인 상황이라면 녹슬 때 만들어지는 열은 느낄 수 없지만

핫팩에 있는 나트륨과 활성탄이
산화 반응이 빠르게 일어나도록 만들어줘
우리가 열을 느낄 수 있는 것입니다



사실 핫팩은 흔들지 않아도 따뜻해집니다
뜯는 순간 철가루가 산소와 만나 산화 반응이 일어나기 때문입니다

물론 흔들면 철가루가 산소와 더 빨리 만나게 되니
더 빠르게 따뜻해지게 됩니다

핫팩은 1회용이기 때문에 한번 뜯으면
더 이상 사용하고 싶지 않아도 쓸 수밖에 없다고 생각할 수 있지만

결국 산소와 만나야 작동하는 것이기 때문에
지퍼백이나 밀폐 용기에 보관해 산소를 차단 시키면
핫팩의 수명을 늘릴 수 있습니다


산소를 차단시키는 건 핫팩의 전원을 끄는 것이라고 할 수 있죠

그리고 원하는 타이밍에 핫팩을 꺼내
산소를 만나게 하면 핫팩이 다시 따뜻해지게 됩니다

당연히 수명이 다해 차게 식어버린 핫팩은 해당되지 않는 사항입니다


요즘에는 잘 사용하지 않는 것 같지만
똑딱이를 이용한 재활용이 가능한 핫팩도 있습니다

똑딱이 핫팩은 투명한 액체와 금속 물질이 들어있는데
금속 물질을 똑딱하고 구부리면
액체가 고체로 변하면서 열이 발생해 핫팩이 따뜻해지게 됩니다

그리고 핫팩을 끓는 물에 넣으면 고체가 액체로 변해
다시 사용할 수 있는 핫팩으로 바뀌게 됩니다


소금은 물에 녹습니다
그런데 어느 정도 녹이다 보면 더이상 소금이 녹지 않게 되죠
이런 상태를 포화 용액이라고 합니다

이때 물의 온도를 높이면 더 많은 소금을 녹일 수 있게 됩니다
그리고 천천히 물을 식히면
같은 온도라도 더 많은 소금이 녹아있는 상태가 됩니다
이런 상태를 과포화 용액이라고 하죠



똑딱이 핫팩의 투명한 액체는 아세트산 나트륨 과포화 용액입니다
과포화 용액은 굉장히 불안정한 상태라
조금만 충격을 줘도 상태가 변해 액체가 고체로 바뀌게 되는데
이때 충격을 주는 물질이 바로 이 똑딱이입니다

액체는 고체로 될 때 열을 방출합니다
이것을 응고열이라고 하죠

즉 똑딱이 핫팩은 아세트산 나트륨 과포화 용액이
액체에서 고체로 될 때 발생하는 열을 이용한 핫팩입니다


핫팩의 온도는 평균 40도이고 최대 70도까지 올라간다고 합니다
한곳에 오래 사용할 경우 화상을 입을 수 있으니
이점은 주의해서 사용해야 합니다

728x90
반응형

+ Recent posts