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뇌는 어떻게 정보를 저장하고 기억하는가? (뉴런 연결, 시냅스 가소성, 장기 기억) 인간의 뇌는 약 860억 개의 뉴런으로 구성되어 있으며, 이들은 복잡한 네트워크를 형성해 우리의 감정, 사고, 운동, 학습, 기억 등을 조절합니다. 그중에서도 ‘기억’은 학습과 경험을 기반으로 정보를 저장하고 재활용하는 능력으로, 인공지능 연구부터 교육 심리학까지 다양한 분야에 중요한 단서를 제공합니다. 이번 글에서는 ‘뉴런 연결’, ‘시냅스 가소성’, ‘장기 기억 형성’이라는 핵심 개념을 중심으로, 뇌가 정보를 어떻게 저장하고 기억하는지를 과학적으로 살펴보겠습니다.뉴런 연결: 기억의 기반이 되는 신경 회로뇌의 기본 단위는 뉴런(neuron)이라 불리는 신경세포입니다. 각각의 뉴런은 수천 개의 다른 뉴런과 연결되어 있고, 이 연결망은 신경 회로(neural circuit)를 형성합니다. 뉴런은 전기적 신.. 2025. 8. 4.
빛은 입자인가, 파동인가? (이중성, 광전 효과, 양자역학 해석) 빛은 우리 일상에서 가장 익숙한 자연 현상 중 하나이지만, 그 본질은 현대 과학에서도 여전히 철저한 탐구의 대상입니다. 고전 물리학에서는 빛을 ‘파동’으로 설명했지만, 20세기 초 양자역학의 등장과 함께 빛은 ‘입자’의 성질도 지닌다는 사실이 밝혀졌습니다. 이러한 모순처럼 보이는 성질은 ‘빛의 이중성’이라는 개념으로 설명되며, 이는 현대 물리학의 기초를 이루는 중요한 개념 중 하나입니다. 본 글에서는 ‘이중성’, ‘광전 효과’, ‘양자역학 해석’이라는 세 가지 측면에서 빛의 본질과 그 과학적 해석을 깊이 있게 다루겠습니다.이중성: 파동과 입자의 공존17세기 이후 과학자들은 빛의 본질을 놓고 논쟁을 벌였습니다. 아이작 뉴턴은 빛을 입자의 흐름으로 보았지만, 크리스티안 호이겐스는 빛을 파동으로 해석했습니다... 2025. 8. 4.
전염병은 어떻게 확산되는가? (바이러스 구조, 감염 경로, 면역 반응) 전염병은 인류 역사상 가장 많은 생명을 앗아간 재앙 중 하나로, 14세기 흑사병에서부터 21세기 COVID-19까지 다양한 형태로 출현해 사회, 경제, 문화에 막대한 영향을 미쳐왔습니다. 하지만 전염병은 단순히 '퍼지는 병'이 아니라, 과학적으로 설명 가능한 감염 메커니즘을 가진 생물학적 현상입니다. 이번 글에서는 '바이러스 구조', '감염 경로', '면역 반응'이라는 세 가지 핵심 과학 개념을 중심으로 전염병이 어떻게 확산되는지를 이해해 보겠습니다.바이러스 구조: 감염의 출발점전염병의 상당수는 바이러스에 의해 발생합니다. 바이러스는 세균과 달리 세포 구조가 없고, 스스로 생존하거나 증식할 수 없으며, 반드시 다른 생물의 세포를 숙주로 삼아야만 번식할 수 있는 비세포성 병원체입니다. 이 독특한 구조는 바.. 2025. 8. 4.
기후변화의 발생(온실가스, 지구에너지, 양성피드백) 기후변화는 단순한 날씨 변화가 아닌, 지구 전체의 기온, 해류, 대기 구성, 생태계 등 장기적이고 광범위한 영향을 수반하는 문제입니다. 인간 활동과 자연적인 요인이 복합적으로 작용하여 지구의 기후 시스템에 영향을 미치고 있으며, 과학적으로 분석된 메커니즘을 통해 우리는 기후변화의 원인을 명확히 파악할 수 있습니다. 이번 글에서는 '온실가스 증가', '지구 에너지 불균형', '양성 피드백 효과'라는 세 가지 핵심 요소를 통해 기후변화가 어떻게 발생하는지를 자세히 설명합니다.온실가스 증가: 기후변화의 가장 직접적인 원인기후변화의 가장 대표적인 원인은 바로 인간 활동에 의해 배출되는 온실가스입니다. 온실가스란 태양에서 들어온 열에너지를 지표면에서 반사할 때 대기 중에 머물게 하여 지구를 따뜻하게 유지하는 기체.. 2025. 8. 4.
생명은 어떻게 탄생했는가?(원시 수프, RNA, 심해 열수구) ‘생명은 어디서부터 시작되었는가?’라는 질문은 오랫동안 인류의 호기심을 자극해 온 가장 근본적인 과학적 의문 중 하나입니다. 생명의 기원은 단순한 철학적 주제가 아니라, 화학, 생물학, 천문학, 지질학 등 다양한 학문이 교차하는 다학제적 연구 대상입니다. 이번 글에서는 생명의 탄생 과정을 세 가지 주요 이론—‘원시 수프 이론’, ‘RNA 세계 가설’, ‘심해 열수구 이론’—을 중심으로 과학적으로 조망해 보겠습니다.원시 수프 이론: 유기물이 만들어진 최초의 환경 가장 오래되고 널리 알려진 생명 기원 이론 중 하나는 바로 ‘원시 수프 이론(Primordial Soup Theory)’입니다. 이 이론은 1920년대 알렉산더 오파린과 J.B.S. 홀데인이 각각 제안했으며, 생명이 무기물로부터 점차 유기물로 발전.. 2025. 8. 4.
특수 상대성, 일반 상대성, GPS기술과의 관계 우리가 매일 사용하는 GPS(위성항법시스템)는 단순히 하늘에 떠 있는 위성으로부터 위치를 받아오는 시스템이라고 생각할 수 있습니다. 하지만 GPS가 정확한 위치를 제공하기 위해서는 알베르트 아인슈타인의 상대성 이론이 필수적으로 적용되어야 합니다. 상대성 이론은 시간과 공간이 관측자의 속도와 중력 상태에 따라 달라진다는 이론으로, GPS 위성의 시간 오차를 보정하는 데 핵심적인 역할을 합니다. 이 글에서는 '특수 상대성 이론', '일반 상대성 이론', 'GPS 기술과의 실제 연관성'이라는 세 가지 키워드를 중심으로, 과학 이론이 어떻게 실생활 기술에 적용되고 있는지를 구체적으로 살펴봅니다.특수 상대성 이론: 빠르게 움직이는 위성의 시간 지연아인슈타인이 1905년에 발표한 특수 상대성 이론은 광속이 일정하다.. 2025. 8. 4.

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