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과학과 놀자

암세포만 골라 '싹둑', 암 정복 다가선 면역세포 치료법

 과천과학관과 함께 하는 과학 이야기 (4)우리 몸의 세포는 저마다의 주기에 따라 분열과 증식, 사멸을 반복하면서 몸에 필요한 세포의 수와 기능을 유지한다. 그런데 유전자에 치명적인 돌연변이가 발생하면 세포가 비정상적으로 빠르게 분열하면서 커다란 덩어리, 즉 종양을 형성하는데 이것ㄷ이 바로 암세포다. 이 암세포는 면역계를 피해 새로운 환경에 적응해 살아남은 것으로서, 생존력이 강할 수밖에 없다.건강한 사람의 몸에도 매일 수천 개의 암세포가 생겨난다. 하지만 체내 면역력을 담당하는 면역세포가 암세포를 공격해 암이 발생하지 않도록 한다. 노화, 질병 등의 이유로 면역세포의 수와 기능이 떨어지면 암이 생기게 된다. 이 말은 면역계가 잘 작동하지 않으면 암이 발생하지만, 면역계를 잘 조절하면 암을 치료할 수 있다는 뜻이기도 하다.그동안 암 치료에는 몸에 퍼져 있는 암세포를 사멸시키거나 성장을 늦추기 위해 약물(항암제)을 사용하는 항암 화학 요법과 방사선 치료법이 주로 쓰였다. 그러나 이 치료법은 탈모 설사 등을 동반하고, 암세포뿐만 아니라 정상 세포까지도 무차별 공격하는 부작용이 있다.이 때문에 면역세포를 활용해 암세포만을 골라서 제거하는 ‘항암 면역세포 치료’가 주목받고 있다. 체내 면역세포에는 T세포, NK세포, 수지상세포 등이 있다. T세포는 암세포를 공격, 파괴하는 면역 반응의 중심 역할을 한다.T세포는 암세포를 직접 찾아내지는 못하고, T세포의 수상 돌기 형태인 수지상세포로부터 암세포에 대한 정보를 받아 활동한다. NK세포는 림프구계의 세포로, 몸 속의 이상 세포를 직접 공격해 사멸시킨다. 이러한 면역세포들을 이용해 체내 면

과학과 놀자

정월 대보름달과 추석 보름달, 어느 달이 더 클까?

 과천과학관과 함께 하는 과학 이야기 (3)보름달은 예로부터 풍요와 번영, 행운을 상징한다. 농경사회에 살았던 우리 조상들은 정월 대보름, 즉 음력 1월15일에 뜨는 보름달을 보며 한 해 농사의 풍년과 건강을 기원했다. 정월 대보름 외에도 6월 유두, 7월 백중, 8월 한가위(추석) 등 보름달이 뜨는 날을 중요한 명절로 삼았다.보름달은 대략 29.5일마다 한 번씩 뜬다. 1년에 12~13회 뜬다는 얘기다. 이 중 어떤 보름달이 우리 눈에 가장 크게 보일까. 정월 대보름이나 추석 보름달이 가장 클 것이라고 생각하는 사람들이 많다. 아마도 명절 이름에 크다는 의미의 '대'와 '한'이 들어 있어서 그럴 것이다. 하지만 과학적으로 따져보면 그렇지 않다.달은 지구를 중심으로 타원형 궤도를 돈다. 그래서 지구와 달은 가까워졌다 멀어졌다를 반복한다. 가장 가까울 때(근지점) 거리는 약 36만3300㎞, 가장 멀 때(원지점)는 약 40만5500㎞이다. 우리 눈에 보이는 달의 크기는 달과 지구의 거리에 따라 결정되는데 가장 클 때와 가장 작을 때의 크기 차이는 약 14%이다.그런데 달이 지구 주위의 근지점에서 다음 근지점까지 가는 기간, 즉 근점월 주기는 약 27.3일로 보름달이 뜨는 주기(삭망 주기)와 2일 정도 차이가 난다. 삭망 주기는 달의 모양과 관련이 있을 뿐 달의 크기와는 관련이 없다. 반면 달의 근점월 주기는 달의 모양과는 상관이 없다.만일 달의 근점월 주기와 삭망 주기가 같다면 특정 시점에 뜨는 달의 크기는 항상 같아야 한다. 정월 대보름에 가장 큰 보름달이 떴다면 앞으로도 계속 정월 대보름에 뜨는 달이 가장 커야 한다는 의미다.그러나 두 가지 주기에 이틀 정도 차이가 있기 때문에 같은 시기에 뜨는

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눈과 얼음이 녹으면 어떤 일이 벌어질까요?

과천과학관과 함께 하는 과학 이야기(2) 눈과 얼음이 녹으면 어떤 일이 일어날까요? 이 질문에는 여러 가지 답이 있을 수 있습니다. 첫째, 겨울잠을 자던 동물들이 깨어나고 새싹이 돋아나는 봄이 옵니다. ‘계절 변화’로 해석하면 그렇습니다. 둘째, 눈과 얼음이 녹으면 물이 됩니다. ‘상태 변화’로 해석하면 그렇습니다. 셋째, 육지에 있던 눈과 얼음이 녹으면 해수면이 상승합니다. ‘기후 변화’로 해석하면 그렇습니다. 여러분은 어떤 답이 가장 와닿나요? 사실 이 모든 것은 서로 맞닿아 있는 현상입니다.우선 겨울이 지나 봄이 오는 계절의 변화는 지구 자전축이 기울어진 채로 태양 주위를 공전하기 때문에 나타나는 현상입니다. 자전축이 기울어져 있어서 태양 에너지가 지구에 도달하는 각도가 지구상 위치에 따라 달라지게 됩니다. 이 때문에 여름에는 태양이 더 높이 떠오르고 낮이 길어지는 반면, 겨울에는 태양이 낮게 뜨고 밤이 더 길어지지요. 태양이 더 높이, 더 오래 떠 있을수록 지상에서 받는 태양 에너지가 많아지고, 그렇게 되면 기온이 높아집니다.이런 온도 변화는 상태 변화로 이

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설탕을 가열하면 갈색으로 변하는 이유는? '달고나'에 숨은 과학

 과천과학관과 함께 하는 과학 이야기넷플릭스 드라마 ‘오징어 게임’이 지난해 전 세계적으로 열풍을 일으키면서 국내는 물론 해외에서도 설탕을 녹여 ‘달고나’를 만드는 것이 하나의 놀이 문화로 떠올랐다. 집에서도 쉽게 달고나를 만들어 볼 수 있는 키트까지 나왔다. 하얀 설탕이 녹으면 갈색으로 변하는 과학적 원리는 무엇일까. 달고나를 만드는 데 베이킹 소다를 넣는 이유는 무엇일까. 달고나에 숨은 과학에 대해 알아보자.달고나의 과학을 이해하려면 우선 원재료인 설탕을 이해해야 한다. 설탕은 단당류인 과당과 포도당이 1:1로 결합한 이당류 형태의 감미료다. 중불에서 하얀 설탕을 녹이면 천천히 갈색으로 변하게 되는데, 이 과정이 일종의 갈변 반응인 캐러멜화 반응이다. 이 캐러멜화 반응은 설탕을 낮은 온도로 가열할 때 수분이 빠져나가면서 설탕의 결합 구조가 깨져 과당과 포도당이 생성되는 것이다.캐러멜화 반응 외에 효소 없이 발생하는 갈변 반응으로는 요리 유튜버 ‘승우아빠’의 스테이크 굽는 법 영상으로 유명해진 ‘마이야르 반응’이 있다. 순수한 당에 열을 가해 갈변을 일으키는 캐러멜화 반응과 달리 마이야르 반응은 당과 아미노산이 상대적으로 저온에서 반응해 보기만 해도 먹음직스러운 갈색으로 변하는 반응이다. 된장이나 간장이 만들어지는 과정 또한 콩과 밀 속에 포함된 당분과 아미노산이 오랜 시간을 거치며 천천히 결합하는 마이야르 반응의 일종이다.달고나에 베이킹 소다(탄산수소나트륨)를 넣는 이유는 무엇일까. 베이킹 소다는 수분이나 열에 반응해 이산화탄소를 방출하기 때문에 제빵이나 발포정 등에 널리 활용된다. 캐