히읗

삶은 달걀을 날달걀로 되돌리는 방법

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

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예전에 요리왕 비룡이라는 만화를 볼때

어떤 요리사가 생선을 아주 빠르게 회뜬 뒤

또다시 아주 빠르게 원상태로 되돌리면

생선이 다시 살아나는 장면을 본 기억이 납니다

지금 생각하면 절대 안되지 하겠지만

그 당시에는 오.. 진짜 가능할수도 있겠다 하는 생각이 들었죠

회뿐만 아니라 모든 요리가 그렇습니다

한번 요리를 해버리면 요리에 사용한 재료를

다시 원상태로 되돌리는 일은 불가능합니다

달걀 요리 역시 마찬가지입니다

프라이, 장조림, 삶은달걀, 계란말이, 계란찜 등등

달걀로 할 수 있는 요리는 정말 많이 있습니다

어느날 삶은 달걀이 먹고싶어서

달걀을 삶았다가 갑자기 프라이가 먹고싶어져도

달걀을 다시 되돌릴 수 없으니 그냥 삶은 달걀을 먹어야 합니다

단백질은 기본적으로 꼬여있는 구조를 가지고 있습니다

이런 구조가 조금이라도 달라지면 성질이 바뀌게 됩니다

단백질에 열을 가하면 꼬여있던 구조가 풀리게 됩니다

구조가 풀어진 단백질은 주위에 있는 다른 분자들과 만나

새로운 결합을 만들어갑니다

열이 가해지면 가해질수록 결합은 더 단단해지고

결국 응고되어 고체가 됩니다

이것을 단백질의 변성이라고 합니다

달걀에는 단백질이 많이 들어있기 때문에

열을 가하면 액체였던 달걀이 고체로 변하게 됩니다

이렇게 액체에서 고체로 변해버리면

다시 되돌릴 수 없는데 이것을 비가역적이라고 합니다

하지만 아주 놀랍게도

단백질은 결합했던 방법을 다시 역행하면

원래의 상태로 되돌릴 수 있다고 합니다

다시 말해 삶은 달걀을 다시 날달걀로 되돌릴 수 있다는 것이죠

삶아진 달걀과 물, 요소를 한곳에 넣고 섞어줍니다

요소((NH2)2CO)는 단백질이 분해되고 난 뒤 나오는 최종 분해산물로

사람의 오줌에 많이 들어있으며

비료로 사용되거나 화장품을 만들 때 사용하기도 합니다

요소와 단백질이 만나면 요소가 단백질을 코팅합니다

그럼 단백질의 결합이 풀어지게 되고

고체였던 단백질이 액체로 변하게 됩니다

하지만 이렇게 액체가 됐다고 해서

원래의 날달걀로 돌아왔다고 말할 순 없습니다

결합이 끊어진 단백질을 다시 꼬여있게 만들어야 합니다

단백질을 꼬기 위해선 1분에 5000번 회전하는 기계에

이 액체를 넣어야 합니다

무언가가 회전하면 중심에서 멀어질수록

더 빠른속도로 돌게 됩니다

안쪽에 있는 액체와 바깥쪽에 있는 액체간에 속도 차이가 생기게 되고

단백질이 늘어났다 줄어들면서

원래의 상태로 되돌아 갑니다

그리고 회전을 멈추면

처음 날달걀과 같은 상태로 변하게 됩니다

그런데 이렇게 되돌리는 기술에는 조건이 필요합니다

먼저 이것은 흰자만 가능합니다

그리고 너무 강한 열에 조리하면 단백질 결합이 아주 단단해지기 때문에

적당한 열에 조리했을 때만 가능하다고 합니다

이 기술은 단백질 분자를 펴주는

와류 유체장치를 개발한 호주의 콜린 래스터 교수가 발명한 것으로

이 장치 덕분에 바보같지만 멋진 연구를 했을 때 받을 수 있는 상인

이그노벨상을 2015년 수상하기도 했습니다

콜린 래스터 교수는 진짜로 삶은 달걀을 날달걀로 되돌리기 위해

이 장치를 발명한 것은 아닙니다

과거에는 제약회사가 약을 만들 때

단백질을 한번 사용하면 재사용할 수 없기 때문에

약을 만들때 연구 비용이 많이 들었고

그 덕분에 약값이 비쌀 수 밖에 없었습니다

하지만 와류 유체장치를 이용하면 단백질을 재생할 수 있기 때문에

약을 만들다 실패했다 하더라도

단백질을 다시 되돌려 재사용할 수 있게 되었습니다

그래서 약을 만드는데 돈이 절약되었고

약을 값싸게 구매할 수 있게 되었습니다

또한 흡수가 잘되는 약을 만드는데 활용할 수도 있어서

자궁암이나 폐암같은 항암치료제에 이 기술을 사용하고 있다고 합니다

삶은 달걀을 날달걀로 되돌리는 기술은

꽤 바보같은 생각처럼 느껴지지만

때로는 이런 바보같은 생각이

과학 발전에 큰 업적을 남기기도 하는 것 같습니다

펭귄은 어떻게 동상에 걸리지 않는 걸까

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사실 이 영상은 꽤 오래전에 만들었습니다

겨울에 많이 추워지면 올려야지 했는데

이상하게 올 겨울은 와 진짜 춥다 이런 느낌이 안들더군요

시간이 더 지나면 겨울이 끝날 것 같고

더이상 지금보다 추워지지는 않을 것 같아서

이제야 올리게 되었습니다 ㅠㅠ

추운 겨울이 되면 추위를 견디기 위해

옷을 두껍게 입어야 합니다

그런데 동물들을 보면 옷을 입지 않고도

추운 겨울을 잘 견뎌내곤 합니다

특히 가장 추운곳이라고 알려져 있는 남극에 사는 펭귄은

옷도 안입고 신발도 신지 않고 얼음 위를 걸어다닙니다

펭귄은 어떻게 추위를 견뎌내는 것일까요?

남극은 최저기온이 영햐 91.2도를 기록하는

지구상에서 가장 추운곳입니다

우리가 이곳에 간다면 눈, 코, 입은 물론

몸 안에 있는 장기까지 얼어버릴 것입니다

그래서 동물, 식물이 살기 힘들긴 하지만

물범, 펭귄, 고래 등 남극에도 여러가지 생명채가 존재하고 있습니다

특히 남극 하면 펭귄이 가장 먼저 떠오르는데

펭귄은 조류로 분류되어 있긴 하지만

날지 못하는 새로 잘 알려져 있습니다

펭귄은 바람이 많이 부는 날에는

서로가 한곳에 모여 몸을 맞대 하나의 원을 만듭니다

바깥쪽에 있는 펭귄은 찬 바람을 막아주고

안쪽에 있는 펭귄은 체온을 공유할 수 있어 따뜻하게 있을 수 있죠

어느정도 시간이 지나면 이들은 자리를 바꿉니다

바깥쪽에 있던 펭귄은 안쪽으로 들어가고

안쪽에 있던 펭귄은 바깥쪽으로 나옵니다

몸이 따뜻해진 펭귄이 바람을 막고

추위를 견뎠던 펭귄은 다시 몸을 녹이는 것입니다

펭귄들의 이런 행위를 허들링이라고 하며

허들링 덕분에 영하의 날씨에서도 견딜 수 있다고 합니다

펭귄 하면 떠오르는 것이 하얀 배와 까만 등인데

이들이 이런 색을 띠는 이유는

가죽이 그런 색이기 때문이 아니라

깃털의 색이 다르기 때문입니다

펭귄을 가까이서 보면 수많은 깃털이

촘촘하게 박혀있는 것을 볼 수 있습니다

펭귄의 꼬리에서는 특수한 기름이 분비됩니다

이것을 깃털 전체에 퍼트려 물에 들어가도

깃털이 젖지 않게 만듭니다

남극은 아주 추운곳이기 때문에 바다에서 수영을 하고 나오면

몸에 있는 물이 얼어붙게 됩니다

하지만 펭귄의 깃털에는 특수한 기름이 발라져 있기 때문에

수영을 하고 나와도 몸에 물이 묻지 않게 됩니다

몸에 얼음이 어는 일도 없고

물이 증발하면서 체온을 뺏어가는 일도 일어나지 않습니다

또 펭귄의 깃털은 아주 촘촘하게 박혀있는 덕분에

몸에서 나오는 따뜻한 공기가 밖으로 세어나가지 않고 머무르게 됩니다

그래서 체온을 유지할 수 있죠

게다가 펭귄의 지방층은 아주 두껍기 때문에

추위를 견디는데 장점을 가지고 있습니다

맨발로 얼음을 걸으면 발이 시렵고 춥다는 느낌을 받게 됩니다

심장에서 나온 뜨거운 피는 동맥을 타고 발바닥으로 전달됩니다

그럼 발바닥은 따뜻해지겠지만

따뜻한 만큼 얼음을 밟았을 때 느껴지는 차가움도 클 수 밖에 없습니다

얼음을 밟고 있으면 발쪽에 흐르는 피는 차갑게 식게 됩니다

차가운 피는 정맥을 타고 흐르고 심장으로 돌아가게 되는데

이 때문에 추위를 느끼게 됩니다

하지만 펭귄의 발에 있는 동맥과 정맥은 얽혀 있습니다

그렇기 때문에 심장에서 나온 뜨거운 피는

발바닥으로 전해지면서 정맥에 의해 적당하게 식게 됩니다

반대로 심장으로 돌아가는 차가운 피는

심장으로 전해지면서 동맥에 의해 적당하게 데워지게 됩니다

그렇기 때문에 얼음을 밟았을 때 추위가 덜 느껴지게 되는 것입니다

이런 현상을 역류 열교환이라고 하며

이렇게 동맥과 정맥이 얽혀있는 것을 원더네트라고 합니다

남극은 아주 추워 생명체가 살기 힘든곳이지만

펭귄은 추위를 견딜 수 있는 여러가지 능력을 가지고 있었습니다

그리고 이런 능력은 진화를 통해 습득한 것이 아닌가 추측하고 있죠

펭귄은 공룡시대가 끝나는 시점인 약 6500만년전부터 존재했다고 알려져 있습니다

이때부터 환경에 적응하며 계속 진화했던 것입니다

사람은 적응의 동물이다 라는 말이 있습니다

하지만 사람의 조상이라고 불리는 오스트랄로 피테쿠스가 등장한 것은 약 500만년 전입니다

어쩌면 적응의 동물이라는 타이틀은

사람보다 펭귄에게 더 어울리는지도 모르겠습니다

뇌를 이식하면 기억도 옮겨질까?

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우리는 살면서 많은 것들을 경험합니다

어떤 날에는 전혀 하지 않았던 새로운 것을 경험할 때도 있고

어떤 날에는 늘 하던 것들을 경험할 때도 있습니다

이런 경험은 우리의 뇌에 기억이라는 이름으로 자리잡게 됩니다

어떤 기억은 금방 잊혀지기도 하지만

어떤 기억은 계속 남아있기도 합니다

모든 기억은 좋은 추억이 됩니다

https://youtu.be/hoGuuYCcipI

뇌가 있기 때문에 기억할 수 있을 뿐만 아니라

학습할 수 있고, 생각할 수 있고, 행동할 수 있고

감정을 느끼고, 감각을 느낄 수 있습니다

뇌는 이렇게 많은 기능을 담당하고 있기 때문에

절대 다치면 안되는 곳이기도 합니다

그렇기 때문에 뇌를 크게 다쳐

뇌사 상태에 빠지게 되면

아무런 행동을 할 수 없게 되는 것이죠

물론 기계에 의해 계속 생명을 유지할 수 있긴 하지만

한번 죽어버린 뇌는 다시 깨어날 수 있는 확률이 없기 때문에

마치 죽은 것처럼 영원한 잠에 빠지게 됩니다

그래서 이런 경우 살아있는 장기를

필요한 사람들에게 기증을 한 뒤

세상을 떠나는 경우도 있습니다

그렇다면 반대로 뇌는 멀쩡하지만

다른 곳은 죽어버려 더이상 살아갈 수 없을 때

예를 들어 전신 마비가 돼 몸을 움직일 수 없을 때

뇌사 상태에 빠진 사람의 몸으로 뇌를 이식한다면

뇌가 가지고 있던 여러가지 정보들도 같이 옮겨지게 될까요?

뇌는 크게 대뇌, 소뇌, 뇌간으로 구분됩니다

뇌간은 호흡, 심장 박동, 혈압 조절과 같은 역할을 담당하고

소뇌는 몸의 균형과 운동신경을 담당합니다

대뇌는 언어, 청각, 감각, 시각 등을 담당하는데

크게 전두엽, 측두엽, 두정엽, 후두엽으로 구분 됩니다

그리고 측두엽에는 해마라고 불리는 곳이 있는데

해마에 있는 시냅스에 우리의 기억이 저장되는 것으로 알려져 있습니다

뇌는 우리의 정신이라고 말할 수 있으며

그렇기 때문에 뇌를 다치면 여러가지 행동에 제약이 생기게 되는 것입니다

반대로 몸을 다쳐 움직일 수 없는 상황이 되더라도

뇌만 멀쩡하다면 정신적으로 할 수 있는 것들

학습, 기억, 감정과 같은 기능은 정상적으로 작동하게 됩니다

컴퓨터를 사용하면 모든 데이터는

컴퓨터의 기억장치(하드디스크, SSD)에 저장됩니다

그래서 다른 부품은 바꿔도 기억장치만 바꾸지 않는다면

사용하던 데이터를 그대로 사용할 수 있습니다

그렇다면 모든 기억은 뇌에 있는 해마에 저장되니까

뇌를 이식한다면 모든 기억도 옮겨지지 않을까? 하는 생각을 하게 됩니다

뇌를 이식하기 위해선 두개골에서 뇌를 꺼내야 합니다

두개골은 아주아주 단단하기 때문에 여는 것이 쉽지 않습니다

게다가 뇌는 우리 몸 전체를 컨트롤 해야해서 여기저기에 연결되어 있습니다

뇌를 꺼내기 위해선 이런 연결을 모두 끊어야 합니다

뇌는 아주 연약합니다

작은 충격에도 쉽게 손상될 수 있습니다

그렇기 때문에 이런 작업은 아주 조심스럽게 이루어져야 합니다

뇌에 산소가 공급되지 않으면 뇌세포가 파괴됩니다

그리고 이것이 3분 이상 지속되면 뇌사 상태에 빠질 가능성이 있습니다

즉 뇌를 꺼내는 작업은 아주 빠르게 이루어지거나

뇌에 산소를 공급해줄 기계가 있어야 한다는 뜻입니다

하지만 지금의 기술력으로는 둘 다 불가능합니다

그렇기 때문에 뇌 이식은 현재 가능한 수술이 아닙니다

뇌 이식은 아주 어렵기 때문에 성공 확률을 높이기 위해선

머리 자체를 이식해야 합니다

1970년 미국의 로버트 화이트 박사는

원숭이의 머리를 이식하는 수술을 진행했습니다

수술 이후 머리를 이식 받은 원숭이는 깨어나긴 했지만

9일 뒤 세상을 떠나고 말았습니다

일본과 중국에서도 쥐의 머리를 이식하는 수술을 진행하긴 했지만

역시 결과는 좋지 못했습니다

뇌 이식은 어렵기 때문에 머리를 이식해야 하지만

지금의 의학 기술로는 둘 다 불가능하다고 말할 수 있습니다

미래에 기술이 발전해

뇌 이식이 가능해진다면 어떨까요?

현재의 이론으로만 본다면

기억은 뇌에 있는 해마 속 시냅스에 저장되는 것이기 때문에

뇌를 이식한다면 기억도 같이 옮겨질 것입니다

하지만 동물 실험에서 볼 수 있었던 것 처럼

뇌 이식이나 머리 이식에 성공한다 하더라도

몸이 머리를 거부한다면

오래 살지 못하고 세상을 떠나게 될 것입니다

우리의 몸은 외부에서 익숙하지 않은 것이 들어오면

그것을 유해한 물질이라고 판단합니다

그래서 면역 물질을 이용해 그 물질을 죽이려고 하죠

장기 이식을 받게 될 경우

몸 입장에선 외부에서 알 수 없는 물질이 들어온 것이기 때문에

면역 물질을 이용해 장기를 공격합니다

그럼 이식 받은 장기가 손상되기 때문에

이런 현상을 막기 위해서 면역 세포를 억제하는

면역억제제를 먹어야 합니다

뇌를 이식했을 때 역시

몸 입장에서 뇌는 외부의 알 수 없는 물질이기 때문에

공격을 하려 할 것이고

이것을 막기 위해선 면역억제제를 평생동안 먹어야 합니다

게다가 뇌 이식은 장기 이식보다 부작용이나 위험성이 더 크기 때문에

긍정적인 의견보다 부정적인 의견이 더 많다고 합니다

뇌를 이식하기 위해선 하나의 완전한 몸이 필요합니다

하지만 하나의 완전한 몸이 있다면

장기를 기증해 여러명을 살릴 수 있습니다

한명을 살리는 것이 나은지

여러명을 살리는 것이 나은지에 대한 고민도 같이 해야합니다

또 남자의 뇌를 여자의 몸으로 옮길 경우

이 사람을 남자로 불러야 하는 것인지

여자로 불러야 하는 것인지에 대한 고민도 있어서

기술이 발전해 뇌를 이식할 수 있게 됐다고 하더라도

뇌 이식 수술은 불가능할 것이다 라는 의견을 가진 사람도 있다고 합니다

인간은 죽음에 대해 두려워 하고

많은 사람들이 건강한 모습으로 오래 살기를 원합니다

여러가지 문제를 푸는 것이 쉽진 않지만

그럼에도 뇌 이식에 대한 연구는 계속 진행될 것입니다

뇌를 이식할 수 있는 기술이 생긴다면

인간의 몸이 아니라 기계에 하게 되지 않을까? 하는 생각을 하게 됩니다