히읗

조개는 어떻게 진주를 만들어내는 걸까

뇌를 채워줄 은덩어리 지식들 은근한 잡다한 지식입니다

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여러가지 광물 중에서 미적 가치가 높은 것을 보석이라고 부릅니다

광물의 종류는 4000종 정도로 추정되는데

이중에서 보석은 50종 밖에 되지 않는다고 합니다

사람이 만들어내지 못하고 자연에서만 얻어야 하는데

그마저도 많은 양이 아니니

비쌀 수 밖에 없겠네요

물론 여러가지 보석 중에서 광물이 아닌 보석도 존재합니다

진주, 산호, 호박, 상아, 제트가 여기에 속합니다

이중에서 진주는 조개가 만들어내는 것으로 알려져 있습니다

조개는 어떻게 이렇게 귀한 보석을 만들어내는 것일까요?

https://www.youtube.com/watch?v=gWJvojyu9-I

조개는 천적들로부터 자신을 보호하기 위해 단단한 껍데기에 들어가있는 형태로 진화했지만

안타깝게도 천적들 역시 진화하면서

조개의 껍데기는 아무것도 아닌 것이 되어버렸습니다

인간으로만 따져도 그렇죠 단지 끓는 물에 넣는 것 만으로

조개를 쉽게 열 수 있으니까요

조개는 바다나 강 물이 있는 곳이라면 어디든 존재한다고 합니다

물속에 있는 미생물을 먹고 자라는데

껍데기 역시 스스로 만들어냅니다

조개의 껍데기는 다량의 탄산칼슘과 소량의 단백질로 이루어져 있습니다

조개는 주변에 존재하는 칼슘이온과 탄산수소이온을 이용해 탄산칼슘을 만들어냅니다

그리고 단백질을 분비해 탄산칼슘과 합쳐 껍데기를 만들어내죠

이런 과정은 단 한번만 일어나는 것이 아니라

지속적으로 이루어집니다

성장하면서 몸집이 커지면 집도 커져야 하기 때문에

자신이 안전하다고 생각 될때까지 자신의 성장이 멈출때까지 계속됩니다

그렇기 때문에 조개 껍데기에는 성장선이 있으며

이것으로 조개의 나이를 추측할 수 있습니다

나무를 자르면 단면에 나이테가 보여 나무의 나이를 추측할 수 있는 것처럼

현미경으로 조개를 보면 성장의 흔적을 볼 수 있다고 합니다

조개가 진주를 만드는 것도

껍데기를 만드는 것과 비슷합니다

조개는 우리가 보기에 단순한 하나의 덩어리인 것 같지만

나름 여러가지를 갖추고 있습니다

발도 있고 기본적인 장기도 있고 입도 있습니다

입이 있긴 하지만 인간처럼 입으로 직접 먹이를 먹지 않습니다

조개는 물을 빨아들일 수 있는 입수관과 물을 내뿜을 수 있는 출수관이 있습니다

입수관을 이용해 물을 빨아들여 물속에 있는 음식을 모아 입으로 가져간 뒤 음식을 먹습니다

조개는 물속에서 살기 때문에 물을 빨아들일 때 모래나 다른 이물질이 들어올 수 있습니다

그때는 출수관을 이용해 뱉어냅니다

조개를 먹기 전 해감을 하는데 이때 조개가 출수관을 이용해 모래를 뱉어냅니다

출수관을 통해 이물질을 빼내지 못하거나

기생충에 의해 공격을 받으면

껍질을 만들 때 사용하던 탄산칼슘을 이용해 이물질을 감싸기 시작합니다

손이 있는 것이 아니기 때문에 직접 떼어내지 못하고

이런 방법을 사용하는 것이죠

이 작업은 한겹한겹 아주 천천히 자신에게 위협이 되지 않는다고 판단이 될 때까지 이루어집니다

이런 과정이 반복되면 이 물질은 점점 커지고 둥글게 바뀌게 됩니다

바로 이것을 우리는 진주라고 부르죠

즉 진주는 조개에게 이물질이 들어와 자극을 가하거나

목숨을 위협하면 껍데기를 만들 때 사용하는 탄산칼슘을 이용해

만들어내는 물질인 것입니다

진주를 만들어내는 조개는 진주조개라고 알려져 있지만

홍합이나 바지락에서 진주가 만들어지기도 합니다

실제로 중국집이나 칼국수를 먹으려고 하다가 진주를 발견한 경우도 있으니까요

하지만 이런 진주의 경우 확률이 아주 낮고

모양이 예쁘지 않아 가치가 많이 떨어지게 됩니다

조개에 자극을 가하는 것으로 진주를 만들어낼 수 있기 때문에

일부러 양식장에 기생충을 풀어 진주를 만들어내는 경우도 있습니다

하지만 양식 진주 역시 천연 진주에 비하면 가치가 많이 떨어지게 됩니다

조개에게 진주는 사람으로 따지면

눈에 이물질이 들어와 눈물과 합쳐져 눈곱이 만들어지는 것

코에 이물질이 들어와 콧물과 합쳐져 코딱지가 만들어지는 것과 같다고 볼 수 있습니다

조개에게 진주는 쓸모 없는, 가치 없는 물질인 것처럼

우리에게 눈곱이나 코딱지 역시 쓸모 없는, 가치 없는 물질이죠

하지만 조개의 진주는 인간에겐 높은 가치를 지닌 상품이 됩니다

어쩌면 우리의 눈곱이나 코딱지 역시 높은 가치를 지닌 상품이 될수도 있지 않을까요?

조커가 걸린 병 병리적 웃음 유발에 대해

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감정을 표현해 공감을 한다는 것은

쉬우면서도 어려운 일입니다

특히나 요즘처럼 대화를 말보다 메신저로 하는 시대라면 더더욱 그렇죠

메신저에서는 이모티콘을 보내거나 ㅋㅋㅋ, ㅎㅎㅎ를 사용하면

웃기지 않은 상황이라도 내가 웃으면서 공감을 하고 있다라고 표현할 수 있지만

실제로 대화를 하는 상황이라면

웃긴 이야기를 들어도 사람에 따라 웃는 기준이 다르기 때문에

웃지 못해 공감을 하지 못할 수도 있습니다

그리고 때로는 감정을 숨기거나 거짓으로 표현해야 하는 경우도 있죠

감정을 표현하는 것만큼 감정을 숨기는 것 역시 어렵습니다

그래도 화를 참는 건 비교적 쉽지만

웃음이나 울음을 참는 것은 정말 쉽지 않습니다

웃음의 경우 웃으면 안되는 상황이나

웃으면 안되는 장소에서 갑작스레 터져버리면

그런 상황 때문에 더 참기 힘들어집니다

최근에 개봉한 영화인 조커에서는

본인이 가지고 있는 병 때문에 웃음을 참지 못해

곤란한 상황이 생기는 장면이 있습니다

도대체 어떤 병에 걸린 것이길래

웃음을 참지 못하는 것일까요?

우리가 왜 웃는지에 대한 정확한 연구는 아직 없습니다

단지 예상과 다른 상황이 발생했을 때 웃음이 터지는 것이라고 추측하고 있죠

친구와 길을 걷고 있다면

아무런 상황이 발생하지 않고 길을 잘 걸을 것이라는 예상을 할 수 있습니다

그런데 만약 친구에게 물폭탄이 떨어진다면

내 예상과 다른 상황이 펼쳐졌기 때문에 웃음이 터져 나오게 됩니다

독일의 철학자 칸트는 긴장스러운 예상이 갑작스레 무(無)로 돌아갈 때 웃음이 터진다 라고 말했습니다

즉 웃음이란 기쁜 상황에 나올 수 있지만

슬프거나 화가나는 상황에도 나올 수 있다는 것이죠

어떤 대회에서 우승을 한다면

경쟁자와 계속 경쟁할 것이라는 나의 예상과 달리 내가 이겨버렸으니

예상과 다른 상황이 펼쳐지기도 하고

승리했다는 기쁨때문에 웃음이 나옵니다

반대로 준우승을 한다면

경쟁자와 계속 경쟁할 것이라고 생각했고 우승할 것이라고 생각했지만 내가 지게 되면서

예상과 다른 상황이 펼쳐져

패배했다는 슬픈 상황이지만 헛웃음이 나올 수 있죠

웃음을 담당하는 곳은 대뇌의 전두엽이라고 알려져 있습니다

실제로 전두엽을 자극했더니 웃음이 나왔다는 유명한 실험이 있죠

우리가 생활을 하다가 어떤 조건이 만족되면

즉 웃긴 상황이 펼쳐지면

전두엽은 운동 뉴런에게 웃으라고 신호를 보냅니다

그리고 운동 뉴런은 근육을 움직여

우리가 웃을 수 있게 만들어줍니다

그런데 전두엽에 이상이 생기거나

신경 회로에 문제가 생기면

자신의 의지와 상관 없이 웃게 됩니다

이것을 가성 감정표현 혹은 병리적 웃음 유발이라고 합니다

조커가 걸린 병이 바로 이것이죠

영화속에서 조커는 웃을 상황이 아닌데도 웃게 되고

이것 때문에 사람들이 오해를 해

꽤나 곤란한 상황이 펼쳐지기도 합니다

병리적 웃음 유발은 웃음 뿐만 아니라 울음도 터져나오는 병인데

뇌졸중, 알츠하이머, 파킨슨 병, ADHD처럼 뇌를 다쳤을 때 발생합니다

언제 터져나올지 알 수 없으며

언제 멈출지 역시 알 수 없기 때문에

하루하루를 고통속에서 살아가야 합니다

이런 이유 때문에 우울증이 오기도 하며

감정을 담당하는 전두엽에 이상이 생긴 것이기 때문에

감정을 잘 조절하지 못하게 됩니다

그래서 화를 참지 못하고 폭력적으로 변하는 경우도 있다고 합니다

병리적 웃음 유발은 SSRI라고 불리는 선택적 세로토닌 재흡수 억제제를 이용해 치료를 합니다

세로토닌은 신경전달물질중 하나로

많이 분비되면 행복감을 느끼게 되고

적게 분비되면 불안함을 느끼게 됩니다

원래 세로토닌은 분비된 뒤 시간이 지나면 흡수돼 사라져야 하지만

선택적 세로토닌 재흡수 억제제를 먹을 경우 세로토닌이 흡수되지 않고 남아있게 됩니다

그래서 좀 더 편안함을 느낄 수 있게 되죠

병리적 웃음 유발처럼 뇌를 다치거나 정신 질환이 있는 경우

겉으로 드러나지 않기 때문에

오해를 줄이기 위해 자신의 병을 알리는 카드를 가지고 다니기도 합니다

영화속 조커도 실제로 자신의 병을 알리는 카드를 가지고 다녔습니다

혹시 여러분들이 이런 병에 걸린 사람들을 만나 카드를 받는다면

오해하지 말고 이해해주시길 바라겠습니다

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