큐리의 과학교과서 정리

I. 생물 자원지구에 살고 있는 생물은 모두 몇 종이나 될까? 현재까지 과학자들이 이름을 붙인 생물은 약 200만 종 정도이다. 그런데 과학자들은 전체 생물의 수는 이보다 더 많을 것으로 생각하고 있다. 왜냐하면 아직까지 제대로 연구된 적 없는 열대 우림, 깊은 바다, 땅속 등에서 새로운 생물이 계속 발견되고 있기 때문이다.다양한 생물은 생물이 살고 있는 생태계가안정적으로 유지되도록 도와줄 뿐만 아니라 사람의 생활에도 도움을 준다. 생물은 우리에게 식량, 의복, 의약품, 건축 재료 등의 다양한 자원을 제공한다. 이처럼 사람의 생활과 농업, 임업, 공업 등의 생산 활동에 이용되는 생물을 생물자원이라고 한다.생물은 우리의 삶을 떠받치는 중요한 자원이라고 할 수 있다. 하지만 오늘날 사람들은 주거지역 확보, ..

나침반 바늘의N극은 항상 북쪽을 가리킨다. 이 때문에 옛날부터 나침반은 항해를 할 때 방향을 찾는 도구로 사용되어 왔다.막대자석의 중간을 실로 묶어 수평으로 매달아 놓으면 자석의 N극이 북쪽을 가리키는 것처럼 자석으로 되어 있는 나침반 바늘의 N극도 지구 어느 곳에서나 항상 북쪽을 가리킨다. 이는 자석의 성질을 가지고 있는 지구의 영향으로 나침반 바늘이 자기력을 받기 때문이다. 이처럼 자석 주위에는 자기력이 작용하는 공간이 있는데, 이를 자기장이라고 한다.막대자석 위에 투명한 판을 놓고 철 가루를 뿌리면 일정한 모양으로 배열된다. 이를 통해 막대자석 주위의 자기장을 확인할 수 있다. 또, 막대자석 주위에 놓인 나침반 바늘의 N극이 가리키는 방향을 차례로 이으면 막대자석 주위에 철 가루가 배열된 모양과 같..

아프리카의 빅토리아 호수에는 현재 약 450종류의 다양한 시클리드가 살고 있다. 과학자들의 연구 결과 이 시클리드는 모두 한 종류의 시클리드로부터 진화하였다는 것이 밝혀졌다. 오랜 시간이 지나는 동안 지구 환경은 계속 변해왔다. 생물은 새로운 환경에 적응하여 모습이 변하기도 하고, 새로운 생물이 나타나기도 하였다. 이러한 진화 과정을 거쳐 현재 지구에는 다양한 생물이 살고 있다. 진화가 일어나는 원리는 어떻게 설명할 수 있을까? 1809년 프랑스의 라마르크(Lamarck, J. B.; 1744~1829)는 생물이 자주 사용하는 기관이 발달하여 다음 세대에 전해진다는 용불용설로 진화의 원리를 설명하였다. 예를 들어, 기린은 나무의 높은 곳에 달린 잎을 먹기 위해 목을 길게 뻗어 오늘날과 같이 길어진 것이라..

과학자들은 약 38억 년 전에 최초의 생명체가 나타났을 것이라 추측한다. 지구에 최초의 생명체가 나타난 이후 오랜 시간이 지나는 동안 생물의 모습은 변해왔으며, 생물이 새로 나타나기도 하고, 사라지기도 하였다. 이처럼 생물이 오랜 시간을 거쳐 변하는 것을 진화라고 한다. 진화는 오랜 시간 동안 서서히 일어나기 때문에 진화 과정을 직접 눈으로 관찰하기는 힘들다. 하지만 과거에 살았던 생물의 흔적을 조사하거나, 현재 살고 있는 생물 사이의 관계를 조사하면 진화의 증거를 찾을 수 있다. 현재까지 발견된 진화의 증거에는 어떤 것이 있는지 알아보자.생물이 진화한다는 증거는 지층에서 발견되는 화석을 통해 찾을 수 있다.과거에 살았던 생물의 흔적인 화석을 연구하면 화석이 만들어질 당시에 어떤 생물이 살았는지, 자연 ..

생물이 가지는 여러 가지 특성을 형질이라고 하며, 부모의 형질이 자손에게 전달되는 것을 유전이라고 한다. 유전 현상에 대해 처음으로 과학적인 설명을 한 사람은 오스트리아의 멘델(Mendel, G. J.; 1822~1884)이다. 멘델은 유전 현상을 알아보기 위해 8년 동안 완두를 재료로 실험하였다. 완두의 형질 중에서 씨의 모양이 둥근 것과 주름진 것, 씨의 색깔이 황색인 것과 초록색인 것처럼 서로 뚜렷하게 비교되는 대립 형질을 이용하여 교배 실험을 하였고, 그 결과 멘델은 유전의 기본 원리를 발견하였다.멘델이 실험 재료로 완두를 선택한 이유는 완두가 대립 형질이 뚜렷하고,한 세대가 짧아 단시간 내에 여러 세대를 관찰할 수 있으며, 자손의 수가 많고 재배하기가 쉽기 때문이다. 멘델은 완두로 어떤 실험을 ..

고대 그리스의 아리스토텔레스(Aristoteles B. C. 384~B. C. 322)는 달에 비친 지구 그림자가 항상 곡선으로 보이는 현상을 관측하였다. 그리고 이를 근거로 지구의 모양이 둥글다고 주장하였다.배가 항구에서 멀어질 때 배의 아래쪽부터 점점 물속으로 가라앉는 것처럼 보이는 것은 지구가 둥글기 때문에 나타나는 현상이다. 만약 지구가 편평하다면 멀어지는 배의 모습은 그대로인 채 크기만 점점 작아질 것이다. 사람들이 살고 있던 지역에서 북쪽이나 남쪽으로 가면 그동안 보이지 않던 별들이 보이는데, 이것도 지구가 둥글기 때문에 나타나는 현상이다. 만약 지구가 편평하다면 어느 곳에서나 보이는 별들이 같을 것이다. 한편, 둥근 지구 에서는 위도에 따라 별의 고도가 달라진다. 북쪽 하늘에서 항상 볼 수 ..

철로 만든 물건을 공기 중에 오래 두면 표면에 붉은 녹이 생기는데, 이러한 현상은 산소가 다른 물질과 쉽게 반응하는 성질이 있기 때문에 나타난다.붉은색의 구리 가루를 공기 중에서 가열하면 검게 변한다. 이는 구리가 공기 중의 산소와 반응하여 검은색의 산화 구리(Ⅱ)로 되기 때문이다.또, 검은색의 산화 구리(Ⅱ)를 숯(탄소)가루와 섞어서 가열하면 산화 구리(Ⅱ)는 붉은색의 구리로 되면서 이산화 탄소가 발생한다. 이 반응에서 산화 구리(Ⅱ)는 산소를 잃어 구리로 되고, 탄소는 산소를얻어 이산화 탄소로 된다. 이처럼 화학 반응이 일어날 때 어떤 물질이 산소를얻는 반응을 산화 반응이라 하고, 산소를 잃는 반응을 환원 반응이라고 한다.화학 반응이 일어날 때 한 물질이 산소를 얻으면 다른 물질은 산소를 잃는다. 즉..

요리할 때는 다양한 물질의 변화가 관찰된다. 채소를 자르면 채소의 모양이 변하고, 물을 가열하면 물이 끓어 수증기가 되며, 물을 가열하는 동안 연료가 빛과 열을 내며 탄다. 또, 빵을 구우면 빵의 맛, 향, 색깔이 변하고, 금방 구운 따뜻한 빵에 버터를 바르면 고체 상태인 버터가 녹아 액체 상태로 변한다. 이처럼 우리 주변에서는 다양한 물질의 변화가 일어난다. 물질의 변화가 일어날 때 물질의 고유한 성질은 어떻게 될까?우리 주변에서 일어나는 물질의 변화는 물질의 고유한 성질 변화 여부에 따라 물리 변화와 화학 변화로 구분할 수 있다. 양초가 녹거나 채소를 자르는 것처럼 물질 고유의 성질은 변하지 않으면서 상태나 모양만 변하는 현상을 물리 변화라고 한다. 용해나 확산도 물질의 성질이 변하지 않으므로 물리 ..

물의 높이가 높을수록 물레방아는 더 빨리 돌아간다. 이처럼 전기 회로에서는 전압이 클수록 전구의 밝기가 더 밝아진다. 이때 전선에 흐르는 전류의 세기는 어떻게 변할까?니크롬선에 걸리는 전압을 2배, 3배로 하면 니크롬선에 흐르는 전류의 세기도 2배, 3배가 된다. 이처럼 전기 회로에 걸리는 전압이 증가하면 전류의 세기는 커진다. 즉, 전류의 세기는 전압에 비례한다. 전류의 세기∝전압 이러한 관계를 옴의 법칙이라고 한다.전기 회로에서 전류의 흐름을 방해하는 정도를 전기 저항이라고 하며, 단위로는 X(옴)을 사용한다. 이때 전류의 세기, 전압, 전기 저항 사이의 관계는 다음과 같이 나타낼 수 있다.전선에 전기 저항은 왜 생길까? 여러 개의 못이 박혀 있는 빗면에 구슬이 굴러가는 모습을 생각해 보자. 구슬은 ..

전선이 연결된 전등의 스위치를 누르면 전등이 켜져 방 안이 밝아지고, 텔레비전의 전원 스위치를 누르면 화면이 켜지고 소리가 난다. 전선이 연결된 전등의 스위치를 누르면 전등이 켜져 방 안이 밝아지고, 텔레비전의 전원 스위치를 누르면 화면이 켜지고 소리가 난다. 다음 활동을 통해 전선을 따라 이동하는 것은 무엇인지 알아보자.전하의 흐름을 전류라고 한다. 활동에서는 순간적으로 전류가 흐르지만 전지가 연결된 전기 회로에서는 전류가 계속 흐를 수 있다. 그러면 전류가 흐를 때 전선 내부에서는 어떤 일이 일어날까? 전기 회로에서 스위치가 열려 있으면 전선 내부의 전자들이 여러 방향으로 불규칙하게 움직이므로 전류가 흐르지 않는다. 스위치를 닫으면 전선 내부의 전자들이 전지의 (-)극에서 (`+)극 쪽으로 이동하므로..