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만일 댐이 붕괴한다면?

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<KISTI의 과학향기> 제 3565호

과학향기 스토리 기사

200820댐붕괴250 여름이 되면 찾아오는 불청객 장마, 일반적으로 장마는 7월 중순 이전에 끝나는데, 올해는 유독 8월이 왔는데도 연일 집중호우가 쏟아지고 있다. 이 같은 일이 비단 우리나라만의 경우는 아니다. 이웃나라인 중국도 두 달 가까이 넘게 폭우가 내리면서 수많은 이재민이 발생하고 있다.   특히 중국은 만리장성 이후 최대의 토목공사라고 불리고 있는 ‘샨샤댐’이 폭우로 인해 붕괴될지도 모른다는 소문이 돌면서 전전긍긍하고 있는 모습이다. 그런 비극이 일어나서는 안되겠지만, 최악의 상황을 고려한 대비는 필요한 법이다. 만에 하나, 샨샤댐을 비롯한 대형 댐이 무너지게 된다면 어떻게 대처해야 할까?     사진 1. 세계 최대 규모의 샨샤댐. (출처: 위키피디아)     다양한 역할을 수행하는 다목적 댐   댐은 인류가 개발한 최대의 발명품 중 하나다. 댐의 일차적인 목적은 용수공급이라 할 수 있는데, 댐 건설을 통해 모아 놓은 풍부한 물을 가뭄이 들었을 때 주변에 있는 논이나 마을에 공급하는 것이다.   이 같은 댐의 용수공급 효과는 과거 우리나라에서 1978년과 1981년, 그리고 1992년 및 1994년에 발생한 전국적인 가뭄에서도 급수혜택을 받은 지역은 전혀 가뭄피해를 입지 않은 것으로도 충분히 입증됐다.   홍수조절도 용수공급만큼이나 중요한 댐의 역할이다. 폭우가 내리게 되면 배수시설이 빈약한 지역은 홍수를 입기 마련이지만, 댐이 내리는 비의 일부를 가둔 채 서서히 방류하면 배수시설이 취약한 지역이라 하더라도 피해를 최소화할 수 있다.   홍수조절용량을 적절히 활용하여 유입되는 홍수량의 일부를 저류함과 동시에 하류에서의 홍수피해를 최소화되도록 서서히 방류하는 것이다. 특히 다목적댐은 하천유량을 고도로 조절함으로써 하류의 홍수피해를 경감시킬뿐만 아니라 홍수의 자원화를 기하여 필요한 생활용수등의 수자원을 확보한다.   전력생산 역시 댐이 가진 핵심 역할 중 하나다. 물이 떨어지는 낙차를 이용하여 전력을 만들어내는 수력발전은 과정이 단순하고 시간도 길지 않아서 필요...

과학향기 스토리 기사 목록

과학향기 스토리 기사 - 리스트 타입

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FOCUS 4

최초의 수세식 변기는 어떻게 탄생했을까?

최초의 수세식 화장실은 영국에서 발명됐다고 알려져 있다. 1596년에 우리 영국의 존 해링튼 경이 최초의 현대적인 수세식 변기를 고안했다. 그 변기는 윗부분에 물통이 있고, 물을 흘러가게 하는 손잡이와 배설물을 분뇨통으로 흘러가게 하는 밸브로 이뤄져 있었다. 하지만, 그건 냄새가 엄청나다는 단점이 있었다. 1775년 또 다른 영국인, 시계 제조자이자 수학자인 알렉산더 커밍이 새로운 변기를 만들어 냈다. 배수파이프를 U자 모양으로 구부러지게 해서 밑으로부터 올라오는 냄새를 차단하기 위한 물을 저장한 것이다. 이게 지금까지도 모든 수세식 변기에 사용된다.   수세식 변기에 숨은 과학적 원리   변기뿐 아니라 세면대와 싱크대에도 트랩(trap)이 있어 배수관이 U자나 P자 모양으로 하고 있다. 이 구부러진 ...
KISTI의 과학향기
제 3563호
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FOCUS 1

반딧불에도 의미가 있다!

지금은 찾아보기 힘들지만 여름날의 수풀에서 반짝이는 곤충을 본 기억이 있다. 바로 반딧불이(반디)다. 해양생물 중에는 빛을 내는 종이 많지만, 육상생물 중에는 매우 드문데 그중 하나가 반디다.   그런데 반디가 불빛을 깜빡거리는 모습을 가만히 지켜보면 신기한 점을 하나 발견하게 된다. 반디의 불빛이 일정한 리듬을 가지고 깜빡거린다는 사실이다. 처음에는 무작위로 깜빡이던 불빛이 동료를 따라 박자를 바꾸기도 한다. 반딧불에는 어떤 신호가 숨어 있는 것일까?   반딧불은 자기 종의 짝을 찾는 신호   연구에 따르면 반디가 불빛 깜빡임을 일치시키는 이유는 ‘번식’ 때문이다. 깜빡이는 불빛을 일치시켜서 자신이 어떤 종인지를 알리고, 자신에게 알맞은 짝을 찾는 신호로 사용하는 것이다.   1.5cm 안팎의 작은 ...
KISTI의 과학향기
제 3561호
200720어린이코로나혈관250
FOCUS 4

건강한 혈관, 코로나19 피해 줄인다

2020년 초 신종 코로나 바이러스(이하 코로나19 바이러스) 감염 사례가 전 세계로 확산된 이래, 과학자들은 왜 어린이가 성인보다 심각한 합병증을 겪을 가능성이 적은지에 주목해 왔다. 최신 연구 결과는 그 해답을 어린이의 건강한 혈관에서 찾는다.   코로나19 감염, 어린이 환자 비율 극히 낮아   7월 초 현재, 전 세계 코로나19 바이러스 감염 환자는 1200만 명을 훌쩍 넘겼으며 그 중 사망자 비율은 약 20%에 달한다. 그런데 전체 감염자 중 10대 이하 어린이 환자의 비율은 매우 낮은 편이다.   미국 질병 통제 예방 센터의 대규모 조사에 따르면 미국 인구 중 17세 이하 어린이는 전체의 22%를 차지하지만 코로나19 감염 환자 중 어린이 환자의 비율은 2% 미만에 불과했다. 조사 대상인 어...
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제 3559호
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FOCUS 3

동물판 ‘부부의 세계’

만약 우리가 바다표범과 인간의 언어로 대화할 수 있고, 바다표범의 결혼생활을 물어본다면 다음과 같이 될 것이다.   바다표범 씨, 우선 자기소개를 부탁드립니다.   바다표범 : 저로 말하자면 키는 2.2미터, 몸무게는 300kg의 참 볼만한 체구를 갖고 있습니다. 이 당당한 체구로 다른 수컷들과의 싸움에서 이겨 가장 모래가 곱고 바람이 불지 않는 곳에 제 구역을 차지할 수 있었지요.   좋은 위치에 자기 구역을 만드는 게 아내를 많이 두는데 도움이 되나요?   바다표범 : 그거야 두말할 나위가 없죠. 인간들도 좋은 집, 좋은 차가 있으면 결혼상대로 인기가 있지 않습니까? 우리 바다표범도 마찬가지죠. 좋은 구역을 차지하기 위해 수컷들끼리 피 흘리며 싸우는 이유는 다 암컷들을 유혹하기 위해서랍니다. 저는 ...
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제 3557호
200706자율주행250
FOCUS 5

자율주행차가 세상을 인식하는 방법

요즈음 출시되는 자동차에는 운전자의 편의를 돕는 다양한 주행보조장치들이 달려 있다. 예를 들어 전방에 물체가 있으면 운전자에게 소리나 진동으로 경고하고, 그래도 운전자가 브레이크를 밟지 않으면 자동으로 속도를 줄이는 전방추돌방지, 차선을 인식하여 차로를 이탈하는 것을 막는 차로이탈방지가 있다. 그밖에도 후측방충돌방지, 고속도로주행보조 등의 기능이 있어 운전자를 도와 불상사가 생기지 않도록 해준다.   이런 보조장치는 자동차의 ‘반자율주행’을 가능하게 하는데, 자동차 기업들은 궁극적으로 모든 판단을 자동차 스스로 알아서 하는 ‘완전자율주행’을 목표로 하고 있다. 그렇다면 가장 근본적인 물음이 떠오른다. 자동차는 어떻게 바깥 세상의 사물을 인지하는 것일까?   자동차에도 눈이 있다   도로, 신호, 보행자...
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제 3555호
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FOCUS 6

왜 음식은 기쁨을 줄까?

TV는 물론 유튜브에서도 먹방은 단연 인기 콘텐츠다. 남이 맛있는 걸 먹는 모습은 마치 내가 그 음식을 먹기라도 하듯 간접적인 즐거움을 준다. 이렇게 음식을 먹는 것은 감정적인 기쁨과 깊이 연결돼 있다.   생존을 위해 발달한 미각   사람들이 음식에 열광하는 이유 중 하나는 맛이 주는 즐거움을 알기 때문이다. 맛은 크게 짠맛과, 신맛, 단맛과 쓴맛, 감칠맛으로 구분한다. 각각의 맛은 혀의 미각세포가 감지하기 때문에 미각의 발달과 균형은 음식을 즐기는 데 중요하다.   과거 영장류는 나무 위에 살면서 열매나 잎을 주로 먹었다. 그러다 약 200만 년 전부터 초원을 다니며 고기를 즐겼고 80만 년 전부터는 불을 이용해 음식을 익혀먹었다. 1만 년 전부터는 농사를 지으면서 곡물을 섭취했다. 진화학자들은 이...
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제 3553호
200622생물의성250
FOCUS 3

생물의 성은 왜 생긴 것일까?

생명에게는 너무나 자연스러워서 잘 생각하지 않지만, 사실 이상한 것이 있다. 그것은 곧 ‘성’이다. 왜 생물에게는 암컷, 수컷 같은 성이 생겼을까? 또 왜 세 개가 아니라 두 개 일까? 왜 생물은 유성생식을 할까? 이러한 질문의 생물학에서 아직도 명확한 답이 나오지 않은 근본적인 질문이다. 다만 성의 발생과 유성생식의 이점을 설명하는 여러 가설이 있다. 무엇이 있는지 살펴보자.   먼저 유성생식이란 암컷의 생식세포인 난자와 수컷의 생식세포인 정자가 융합해 자손을 낳는 것을 말한다. 하지만 자연에는 무성생식도 있다. 한 개체에서 새로운 개체가 자라 나오거나 몸이 몇 개의 조각으로 나눠진 뒤 없어진 몸의 일부가 다사 생장하는 것이다. 이러한 무성생식은 유성생식보다 더 유리하다. 번식을 위해 짝을 찾아야 하...
KISTI의 과학향기
제 3551호
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FOCUS 4

남자도 유방암에 걸린다?

남자의 유두는 수유를 하는 데 쓰이지 않지만, 유방암에는 걸릴 수 있다는 사실을 아는가? 물론 남성 유방암은 전체 유방암 환자의 0.5~1%에 불과해 매우 적기는 하다. 그래도 남자가 유방암에 걸릴 수 있다는 사실을 모르는 사람이 많을 것이다.   남성이 유방암에 걸리는 이유   남성 유방암은 왜 생기는 걸까? 우선 가족력이 있는 경우가 문제다. 유방암을 일으키는 유전자 돌연변이로 BRCA(BRest CAncea susceptility)가 있다. 과거 배우 안젤리나 졸리가 유방 절제술을 받으며 널리 알려진 BRCA유전자에는 BRCA1과 BRCA2 유전자가 있다. BRCA1은 17번 염색체에, BRCA2는 13번 염색체에서 존재하는데 이 유전자에 변이가 생기면 유방암이나 난소암 발병 확률이 높아진다. 특...
KISTI의 과학향기
제 3549호
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