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수.금.지.화.목.토.천.해.명?

우리 지구가 속해 있는 태양계에는 9개의 행성이 태양 주위를 돌고 있다. 수성에서 시작해 금성 지구 화성 목성 토성 천왕성 해왕성을 거쳐 명왕성에 이르는 별들이다. 흔히 우리는 이들을 '수금지화목토천해명'으로 외우곤 한다. 우리 태양계에는 행성이 이들 9개밖에 없을까. 행성에 대한 궁금증을 한번 풀어보자. 최근 태양계의 10번째 행성 여부로 관심을 끌고 있는 '2003 UB313'이 9번째 행성인 명왕성보다 크다는 사실이 밝혀졌다. 독일 막스 플랭크 전파천문학연구소팀은 영국 과학저널 네이처를 통해 "UB313의 지름이 3000km이며 이는 지름이 2302km인 명왕성보다 700km가량 큰 것"이라고 주장했다. UB313의 행성 지위 여부는 올 하반기 국제천문학연맹(IAU) 총회에서 결정된다. UB313이 행성으로 판정받으면 1930년 인정받은 명왕성 이래 70여년 만에 태양계의 새로운 행성이 탄생하게 된다. < 행성이란 > 행성은 우리 태양계 내에서 태양 주위를 타원 궤도로 빙빙 도는 일정 크기 이상의 천체다. 태양계에는 행성 외에 소행성 혜성 등도 많은데 이들과 행성을 구분하는 기준은 명확하지 않다. 그 기준 자체가 과학적 근거라기보다 행성 관측의 역사적 측면이 강하다. 현재로선 가장 작은 행성인 명왕성보다 큰 천체를 행성으로 인정한다는 게 일차적인 기준으로 통용되고 있다. 그러나 이럴 경우 기존의 9개 행성 외에 꽤 많은 천체들을 행성으로 인정해야 한다. 그래서 일부 천문학자들은 이런 조건 외에도 일정 이상의 질량을 가져 둥근 구(球)형을 띠고 소행성 무리와 같은 집단에 속하지 않으면서 독립적으로 움직이는 천체를 행성으로 분류해야 한다고 가이드라인을 제시하고 있다
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태양의 나이는 지구와 비슷한 46억살

우리 지구가 있는 곳은 흔히 태양계라 불린다. 태양을 중심으로 행성과 소행성 혜성 등 수많은 천체들이 돌고 있기 때문에 붙여진 이름이다. 태양은 핵융합 반응으로 에너지를 만들어 내며 지구는 그 에너지를 받아 생명을 유지한다. 물론 이 태양계 역시 우리 은하의 아주 작은 일부분에 지나지 않는다. 우리 은하에는 수많은 태양계들이 있는 것으로 알려져 있다. < 태양계 가족들 > 46억살 정도 되는 태양계는 나선 형태로 된 은하의 끝 부분에 위치하고 있다. 태양을 중심으로 9개의 행성과 각 행성들 주위를 돌고 있는 위성을 비롯 소행성 혜성 유성 등이 태양계를 구성하는 가족들이다. 태양계 질량의 대부분인 99.85%는 중심부에 위치한 태양이 차지하고 있다. 지구를 포함한 행성들은 단지 0.135%에 불과하며 나머지를 위성 소행성 혜성 유성들이 차지하고 있다. 행성의 위성들은 60개 정도 관찰됐다. 이들 위성 가운데는 행성보다 큰 달들도 있다. 목성의 달로 태양계에서 가장 큰 위성인 '가니메데'와 토성의 위성인 '타이탄'은 수성보다 크며,우리 지구의 달(Moon)도 명왕성보다 크다. 화성과 목성 사이에는 감자 모양으로 생긴 작은 소행성들이 거대한 띠를 이루며 무리지어 있고 혜성은 태양계를 여행하고 다니면서 우리에게 볼거리를 제공한다. < 태양 > 태양계 중심에 위치한 태양은 지구와 적당한 거리에 있으면서 지구 기후의 변화를 일으키고 생명 유지를 도와준다. 태양의 무게는 지구 질량의 33만배에 이르며 다른 모든 행성들을 합쳐 놓은 질량의 750배 이상이다. 태양은 태양계 안에서 스스로 에너지와 빛을 내는 유일한 천체로 항성(恒星)에 속한다. 이런 태양 덕분에 지구를 비롯한 많
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겨울에 몸이 움츠러들고 소변이 자주 마려운 이유?

날씨가 추워지면 몸을 움츠리게 된다. 추운 날일수록 이상하게 소변이 자주 마렵다. 그 이유는 뭘까. 날씨가 추우면 우리 몸은 평소보다 더 많은 에너지를 필요로 하게 된다. 체온을 일정하게 유지시켜야 하기 때문이다. 날씨가 추울 때 방의 온도를 높여줘야 하는 것과 마찬가지다. 에너지를 만들려면 우리 몸의 영양분도 더욱 빠르게 분해돼야 한다. 영양분이 분해되면서 에너지를 내기 때문이다. 그런데 영양분은 분해되면서 물과 이산화탄소를 배출하게 되므로 에너지를 많이 만들수록 물도 많이 생기게 된다. 날씨가 추워지면 우리 몸이 에너지를 만드는 과정에서 물을 생성하게 되고 따라서 오줌도 더 많이 나오게 되는 것이다. 우리 몸은 약 60%가 물로 이뤄져 있다. 수분이 부족해지면 목이 마르게 되고 수분이 많아지면 오줌을 통해 물을 몸 밖으로 배출하게 된다. 이런 오줌은 신장에서 만들어진다. 신장은 콩처럼 생겼다고 해서 콩팥이라고도 불린다. 신장은 신장 동맥을 통해 들어온 혈액 가운데 우리 몸에 필요 없는 노폐물을 걸러서 내보내는 기능을 한다. 신장은 하루에 180ℓ를 여과시킨다. 이 가운데 99%의 물과 각종 영양분들은 다시 몸 속으로 흡수되고 나머지는 오줌으로 배출된다. 우리 몸에서는 소변량을 줄이는 호르몬이 분비된다. 술이나 커피를 마시면 자주 소변을 보게 되는데,이것은 바로 술과 커피 속에 이 호르몬을 억제하는 성분이 들어 있기 때문이다.
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인체의 화학공장 '간'… 500가지 이상 작용

◆인체의 화학공장 '간' 간장은 인체에서 가장 무거운 장기로 약 1.0~1.5kg 정도의 무게가 나간다. 500가지 이상의 작용을 하기 때문에 '인체의 화학공장'으로 불린다. 놀랍게도 사람은 간의 70% 이상을 잘라 내도 살아갈 수 있다. 그만큼 간의 재생력이 뛰어난 덕분이다. 간의 기능은 크게 대사 기능,배설 기능,해독 기능으로 나뉜다. 간은 우선 포도당 단백질 지방 등을 이용해 에너지를 만드는 작용을 한다. 소장에서 흡수된 포도당의 대부분을 저장한다. 특히 간은 피 속에 들어 있는 포도당의 농도(혈당)를 일정하게 유지하는 데 중요한 역할을 한다. 간으로 들어오는 피 속에 포도당이 많을 때는 당분을 글리코겐이라는 형태로 저장해 놓고,피 속의 포도당이 부족할 때는 글리코겐을 당분으로 만들어 피로 보낸다. 간은 또 대사 기능을 돕는 담즙이나 각종 효소를 만들어 보내는 배설 기능을 하며,체내에 들어온 약물이나 알코올 등 유독 물질을 물에 녹여서 해독하는 역할도 한다. 음식물을 조금밖에 못 먹었을 때 '위'가 아니라 '간'에 기별도 안 간다고 말하는 것은 그만큼 간이 우리 몸의 에너지 생성과 유지에 실질적으로 중요한 역할을 한다는 것을 뜻한다. ◆눈앞이 캄캄한 이유 앉아 있거나 누워 있다가 갑자기 일어서면 잠시 어지럽거나 눈앞이 캄캄해진다. 그 이유는 바로 혈액 순환과 관련이 있다. 우리가 누워 있으면 피를 돌게 하는 심장이 머리와 비슷한 높이에 위치하게 된다. 이 때 갑자기 일어서게 되면 머리가 심장보다 더 높은 위치로 이동하게 되고 그러면 순간적으로 피가 아래 쪽으로 쏠리면서 머리로 흐르는 피의 양이 줄어들게 된다. 어지러움을 느끼는 것은 바로 이 때문이다.

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단백질, 수많은 아미노산의 연결체

단백질은 수많은 아미노산(amino acid)의 연결체다. 20여 종류의 천연 아미노산들이 펩티드 결합이라고 하는 화학 결합으로 연결돼 있다. 분자량이 작으면 폴리펩티드,분자량이 크면 단백질이라고 한다. 이런 단백질은 생물체의 중요한 구성 성분이면서 몸의 기능 유지에 대단히 중요한 역할을 한다. 몸의 균형을 지키는 호르몬이나 세포 내 화학반응의 촉매 역할을 하는 효소,면역 기능을 하는 항체 등이 모두 단백질이다. 효소는 단백질의 가장 중요한 형태 중 하나다. 세포 내에서는 생물체에 필요한 물질을 합성하거나 에너지를 만들어 내는 화학반응이 끊임없이 일어난다. 이것을 조절하는 게 바로 효소다. 수많은 생명 현상을 일으키는 화학 반응에는 그것을 담당하는 효소가 따로 있기 때문에 만약 효소가 없다면 생명체는 잠시도 생명을 유지할 수 없다. 생물체 몸에 들어온 이질 단백질(항원)로부터 몸을 보호하는 항체는 면역에서 중요한 역할을 하는 단백질이다. 우리가 음식물을 통해 단백질을 섭취,소화하는 것도 면역 현상의 변형된 형태로 볼 수 있다. 단백질은 아주 다양한 구조를 가지는데,효소들은 대부분 3차원 구(球)형으로 돼 있고 헤모글로빈 등은 이런 3차원 단백질 두 종류가 모인 4차 구조로 돼 있다.
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단백질, 다양한 종류로 만들어서 쓴다

국내 연구진이 이런 자연 단백질을 인공적으로 설계해 다양한 종류로 만드는 기술을 개발했다. 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 김학성 교수와 박희성 박사 팀이 주인공.김 교수 팀은 '신 기능 단백질 설계 기술'로 자연 단백질을 만드는 데 성공해 최근 미국 과학저널 사이언스에 발표했다. 사이언스는 별도의 '전망(Perspective)'란을 통해 연구 내용과 파급 효과를 상세히 설명하고 연구 성과를 비중 있게 다뤘다. 이번 연구 결과를 활용하면 신약이나 산업용 효소로 쓰일 수 있는 새로운 단백질을 아주 간편하게 개발할 수 있을 것으로 기대된다. 이번 연구에는 스웨덴 웁살라대와 미국 펜실베이니아대 연구진들이 함께 참여했다. ◆단백질 리모델링한다 생물체 내에는 모두 합해 5만 종류 이상의 단백질이 존재하는 것으로 알려져 있다. 이들 단백질은 각각 서로 다른 기능을 수행하고 있다. 하지만 그 구조를 들여다보면 대개 기본적인 골격(틀)은 수백 개 정도로 한정돼 있다. KAIST 연구팀은 이 같은 점에 착안,기존의 알려진 단백질 골격에다 원하는 요소들을 첨가하거나 빼는 방식으로 새로운 단백질을 만드는 기술을 개발했다. 여기에는 단백질을 설계하는 과정과 단백질 생산을 명령하는 유전자를 새롭게 배열하는 과정이 포함된다. 실제로 '글리옥살라제 Ⅱ'라는 효소에 이 방법을 적용한 결과 페니실린 같은 항생제의 고리 구조를 끊어 주는 새로운 기능의 단백질이 만들어졌다. 글리옥살라제 Ⅱ의 구조 골격에서 특정 요소들을 떼어낸 뒤 다른 요소들을 붙여 넣음으로써 새 단백질을 만드는 데 성공한 것이다. 단백질을 주택에 비유하면 일종의 리모델링을 한 셈이다. ◆새로운 단백질 의약품
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인체의 신비… 그 속으로 가보자

단백질은 우리 몸의 생명을 유지하는 기본 물질이다．우리 몸 속에서 일어나는 여러가지 생명 현상에는 대부분 유전자의 명령으로 만들어진 단백질이 관여한다． p53 이라는 단백질은 암을 억제하는 기능을 하고 인슐린은 혈당치를 낮춰 당뇨병을 막아 준다．몇몇 효소는 우리가 섭취한 음식물로부터 다양한 물질과 에너지를 효율적으로 생산하는 역할을 한다． 우리 몸은 아주 신비하다．옛적부터 '작은 우주'로 불리웠을 정도다．우리 몸은 스스로 병을 막고 일단 병에 걸려도 회복을 위한 기능을 신속히 발휘한다． 그런가 하면 뇌는 인간이 만든 그 어떤 컴퓨터 보다도 정밀하며 간이나 심장은 한 치 오차 없는 작동으로 우리 몸을 유지시킨다． 우리 몸의 재미있는 기능과 현상을 알아보자．
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10년을 날아 명왕성의 비밀 벗긴다

인류 최초의 명왕성(Pluto) 탐사선 '뉴 호라이즌스'(New Horizons) 호가 지난 20일(한국시간) 새벽 미국 플로리다주 케이프 커내버럴 기지에서 성공적으로 발사됐다. 기상 조건 등의 이유로 두 차례나 발사가 연기됐던 탐사선은 지구 대기권을 무사히 벗어나 장장 10여년에 걸쳐 명왕성을 향해 날아간다. 뉴 호라이즌스는 태양계의 마지막 행성인 명왕성의 비밀을 풀어줄 수 있을까. 뉴호라이즌스호는 발사 1시간 만에 대기권을 벗어났다. 무게 470kg의 이 탐사선은 총알보다 10배가량이나 빠른 시속 5만8000km의 속도로 48억km 떨어진 명왕성까지 날아간다. 2015년 7월께 명왕성에 도착할 예정이다. 미 항공우주국(NASA)의 콜린 하트먼 박사는 "우리는 태양계 아홉 번째 행성을 향한 초유의 탐험 여행을 시작했다"며 "임무가 완수되면 새로운 정보를 얻을 수 있을 것"이라고 말했다. ◆명왕성의 신비를 풀어라 뉴호라이즌스호의 임무는 명왕성에 접근해 사진을 찍고 대기 상태를 분석하는 것이다. 뉴호라이즌스호는 이를 위해 명왕성 6000마일(1만km) 이내까지 접근해 지나갈 예정이다. 6000마일은 지구와 달 사이 거리의 40분의 1에 불과하다. 뉴호라이즌스호는 명왕성과 그 위성인 카론 곁을 비행하면서 수집한 정보를 지구로 보내게 된다. 5개월가량 명왕성 근처를 비행하면서 찍은 사진의 해상도는 허블 우주망원경보다 더 화질이 좋을 것으로 예상되고 있다. 뉴호라이즌스호가 보낸 전파 신호가 지구에 오려면 4시간30분이 걸린다. 이는 빛이 명왕성에서 지구까지 도달하는 데 걸리는 시간과 같다. 뉴호라이즌스호는 명왕성과 카론 탐사를 마친 뒤에는 2016년부터 2020년까지 계속 비행하면서 명왕성 바깥쪽에 있는 수

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