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2014년 6월 27일 금요일

모든 사람들은 기억상실증에 걸린다?

 영화를 보면 어떤 사고로 인해 전에 있었던 모든 기억들이 사라지는 장면이 있다. 그러나 사랑이나 충격 등을 이유로 기억이 다시 되살아난다. 이런 이야기들은 드라마에 자주 나오는 소재이다. 하지만 놀랍게도 거의 모든 사람들은 한 번쯤 기억상실증에 걸린 적이 있다. 그것도 그 전에 경험한 모든 일들을 잊어버리는 심각한 기억상실증. 그것은 바로 '유년기 기억상실증'이다.
 혹시 초등학교 전에 경험한 일들을 기억하고 있는가? 대부분은 사진이나 이야기에 의존한 모조 기억이거나 단편적인 기억일 가능성이 높다. 실제로 5살 이하의 나이에 입양된 사람은 자기의 친부모는 물론 입양되었다는 사실도 잘 모른다고 한다. 그런데 이상한 것은 2~3살때 배운 동작이나 언어 등은 계속 기억하고 사용한다는 것이다. 왜 그럴까?
 답은 아주 간단하다. 기억의 종류가 다르기 때문이다. 이러한 기억상실증은 특정한 기억을 대상으로만 일어난다. 심리학자인 엔텔 교수는 기억을 이렇게 나누었다.

- 외현기억

  • 의미기억: 사실을 기억.
  • 삽화적 기억: 과거에 대한 개인적 기억.
  • 자서전적 기억: 삼화적 기억이 연결된 이야기 형태의 기억.
- 내재기억

  • 절차적 기억: 순서나 절차에 관한 기억.
  • 지각적 기억: 사물, 상황에 대한 느낌에 관한 기억.
  • 점화 기억: 한번 본 것을 다시 본 경우, 반응시간이 빨라지는 것.


 이 중, 기억상실을 가지는 것은 삽화적 기억과 자서전적 기억이다. 예를 들어 '5살 생일 때 무슨 일이 있었나?' 같은 자서전적 기억은 나이가 들어갈수록 사라진다. 기억나는 사람이 있다면... 못믿겠다. 그러나 '끓는 물은 뜨겁다' 같은 지각적 기억은 사라지지 않는다.

 기억은 왜 이렇게 분류되는 것일까? 1950년대에 기억들이 각기 뇌의 다른 부위에 저장된다는 것이 밝혀졌다. H.M.이라는 환자의 사례가 큰 도움이 되었는데, 이 환자는 심한 간질로 인해 측두엽과 해마를 잘라내는 수술을 받았다. 이로 인해, 새로운 것은 잘 학습하지만 그 기억이 몇 분 동안밖에 지속되지 않게 되었다. H.M.은 단기기억을 장기기억으로 변환하는 능력을 잃었다. 이로 인해 연구자들은 장기기억을 담당하는 부분이 해마라는 사실을 밝혀내었다.
 또한, H.M.이 그림을 날마다 그리면서 (자신은 자기가 그 그림을 그렸다는 것을 기억하지 못함에도)그림 실력이 나날이 발전해가는 것을 보고 외현기억과 내재기억을 서로 다른 부분에서 담당한다는 것도 알게 되었다. 외현기억은 전전두엽과 해마를 걸쳐서, 내재기억은 소뇌나 편도, 선조체에 주로 저장된다.

 연구 결과에 따르면 보통 유년 시절의 기억은 8살쯤때부터 대폭 감소한다고 한다. 이에 대한 정확한 원인은 밝혀지지 않았는데 가장 유력한 설은 기억을 담당하는 뇌의 신경세포인 뉴런도 교체된다는 것이다. 뉴런을 따라 기억도 초기화 된다. 보통 뉴런은 새로 생겨나지 않는다고 알려져 있는데, 예외적으로 해마에서는 새로운 뉴런이 지속적으로 생성되고, 특히 아기때에는 엄청난 속도로 만들어진다.
 뉴런은 다른 뉴런들과 밀접한 관계를 유지하고 있는데, 해마에서 많은 뉴런이 만들어지면 그 관계를 끊어버릴 수 있다. 이 가설은 쥐를 이용하여 실험하므로서 더욱 유력해졌다.

사진 출처: http://www.brainmedia.co.kr/
 왜 이렇게 짧은 기간에 많은 기억들이 사라지는 것일까? 바우어 등의 학자는 망각곡선을 이용한 흥미로운 주장을 했다.사실 망각은 자서전적 기억이 완성되면서부터 시작되지만, 그 과정이 지수함수적으로 일어나기 때문에, 초기에 더 많은 기억을 잃게 되는 것 같은 착시가 일어나는 것이다.
 유년기의 기억은 아주 소중한 추억인데 거의 사라진다니 속상하지 않을 수가 없다. 아쉽게도 기억을 되돌릴 수 있는 방법은 없다고 한다. 하지만 더 많이 남을 수 있는 방법은 있다. 아이들에게 기억들은 재미있고 구체적으로 반복해서 들려주어라. 나중에도 함께 이야기하다 보면 더 오랫동안 간직할 수 있다고 한다.

자료 출처: 과학동아, 브레인미디어

2014년 6월 14일 토요일

헬륨 풍선이 공중에 멈춰있다!

 오전에 'ㅎ' 마트에서 쇼핑을 했다. 그 마트 3주년이라고 해서 너도나도 헬륨 풍선을 들고 있었다. 그 때, 내 머릿속에 그동안 꼭 해보고 싶었던 간단한 실험이 떠올랐다. 즐겁게 풍선을 들고 다니기가 조금 부끄러운 나이이긴 했지만 상관하지 않았다.
 준비물은 줄이 달린 헬륨 풍선과 가벼운 몇 가지 물건이다. 헬륨 풍선이 공기 중에 가만히 떠있게 하는 것이 목표인데, 원리는 매우 간단하다. 헬륨이라는 기체는 대기보다 가벼워 공중에 뜨는 성질을 가지고 있는데, 뜨려고 하는 힘과 같은 힘(중력)을 가지도록 물건을 매달아 공중에 움직이지 않는 상태로 만들 수 있는 것이다.


 실험 결과는 성공적이었다. 내가 줄에 단 물건을 연필 한 개와 작은 종이 한 조각이었다. 바람이 불 때와 사람이 움직여 영향을 받을 때를 제외하고는 거의 움직이지 않았다.

아래는 그 장면을 찍은 동영상이다.





환경공학자에 대하여.

나의 장래 희망은 환경기술공학자이다. 그러나 환경 공학자에 대해서 확실히 아는 바가 없어서 한번 찾아보게 되었다.


1. 환경공학기술자는 구체적으로 무엇을 하는 사람인가?
대기, 수질, 폐기물, 토양, 해양 등의 오염 예방과 소음 및 진동공해 방지 등의 환경문제를 해결하기 위하여 학문적인 연구를 하는 직업이다. 혁신적인 자세와 업무 추진을 위한 리더쉽이 필요하고, 화학, 물리, 생물 등 과학 및 공학분야의 폭넓은 지식, 기술분석능력, 수리능력, 사물을 어떤 영역으로 범주화하는 능력이 요구된다.


  • 어떤 환경 문제가 있는지 알아내고, 연구개발해서 방지 대책을 세우거나 공해 방지 설비를 설계제작하고 환경 개선 방법을 개발한다.
  • 환경 보전에 필요한 여러가지 공학 기술을 개발하고, 환경오염 방지를 위한 처리 시설들을 설계한다.
  • 존재하는 폐기물과 오염물질들의 정화를 위한 단계를 설계 및 시공, 운전에 관여한다.
  • 폐수 처리장 시설을 진단하고 기존 시설의 효율적 이용 계획과 발전 계획을 수립한다.
  • 도시 고형 폐기물의 처리에 관한 연구와 매립지를 설계, 쓰레기 매립장의 안전을 진단하고 안정 대책을 세운다.
  • 각종 개발이 자연환경에 미치는 영향을 오염 방지 대책 및 환경보전정책을 중심으로 사전 평가한다.



2. 어떤 종류의 회사에서 일하는가?

  • 환경전문서비스업체, 환경오염방지 시설업체, 폐기물 처리 회사, 건설업체, 산업체, 각종 환경 관련 연구소, 정부 투자기관, 학교, 국립 연구소 등에서 일한다.
  • 관련 직업: 환경컨설턴트, 대체에너지개발연구원, 환경영향평가기술자, 토양환경 기술자, 환경 오염방지전문가, 폐기물처리기술자, 소음진동기술자, 대기환경기술자 등.



3. 무엇을 공부해야 하고 어떤 대학에 가야 하는가?

  1. 관련 학과 
  • 공업화학과(상명대, 부경대, 충북대, 공주대)
  • 화학공업과(동양미래대, 서울과학기술대, 부산과학기술대, 충청대)
  • 환경공업과(울산과학대)
  • 환경공학과(건국대, 고려대, 광운대, 서울과학기술대, 서울시립대, 한양대, 경성대, 동서대, 동아대, 동의대, 부경대, 부산가톨릭대, 부산대, 신라대, 한국해양대, 인천대, 인하대, 대전대, 충남대, 한밭대, 경북대, 전남대, 조선대, 경기대, 경희대, 대진대, 수원대, 아주대, 안양대, 강원대, 상지대, 연세대, 세명대, 청주대, 충북대, 한국교통대, 공주대, 상명대, 서남대, 선문대, 한서대, 호서대, 군산대, 서남대, 전북대, 목포대, 순천대, 전남대, 금오공대, 대구대, 안동대, 영남대, 경남과학기술대, 인제대, 창원대, 제주대)
  • 환경과학과(건국대, 고려대, 동국대, 서울대, 세종대, 부경대, 부산가톨릭대, 충남대, 계명대, 전남대, 신안산대, 용인대, 한국외대, 한양대, 강원대, 서원대, 충북대, 동신대, 순천대, 경주대, 대구가톨릭대, 안동대, 경상대)

    2.  관련 자격
  • 해양환경기사, 대기환경산업기사, 대기환경기사, 수질환경산업기사, 수질환경기사, 환경기능사


자료 출처: 네이버 지식인, 두산백과

2014년 6월 6일 금요일

벨기에 vs 대한민국, 강팀을 이기는 점수가 있을까?



 우리나라가 16강에 진출하는 마지막 경기는 대한민국이 속해 있는 H조의 최강 조라고 꼽히는 벨기에와 치르게 된다. FIFA 랭킹으로 따지면 벨기에는 12위이고 대한민국은 55위, ELO 랭킹으로 따져도 벨기에는 18위에 대한민국은 36위로 대부분 이길 가능성이 희박한 경기라고 한다. 하지만 스포츠의 결과는 절대 알지 못하는 법이다! 한일 월드컵에서도 우리나라가 강팀 이탈리아를 2:1로 이긴 기록이 있다. 그렇다면 강팀을 상대로 약팀이 승리할 수 있는 방법이 없을까?

 축구의 열혈 팬이자 물리학자로 알려진 한국표준과학연구원의 이인호 박사는 약팀이 강팀을 이길 수 있는 방법을 확률로 계산하는 흥미로운 시도를 했다. 이인호 박사는 영국 프리미어리그의 경기를 바탕으로 한 결과로 하위 팀 5개와 상위 팀 5개 팀을 골랐다. 그들의 평균 득점률을 비교했더니 약 3:7이었다. 이 말은, 하위 팀이 3골을 넣을 동안 상위 팀에서는 7골을 넣는다는 얘기이다. 이런 비율로 경기를 하면 강팀이 이길 확률은 70%, 약팀이 이길 확률은 30%로 볼 수 있다.

 이 경우에 경기에서 두 골이 나온다고 해 보자. 이때 경우의 수는 2:0으로 약팀이 이기는 경우, 1:1로 비기는 경우와, 0:2로 강팀이 이기는 경우로 3가지가 나온다. 확률을 계산해 보면 다음과 같다.

  • 약팀이 2:0으로 이길 확률 = 0.3 * 0.3 = 0.09
  • 강팀이 2:0으로 이길 확률 = 0.7 * 0.7 = 0.49
  • 1:1로 비길 활률 = 1 - 0.09 - 0.49 = 0.42 

 이번에는 골이 세 골이 나올 경우를 생각해 보자. 이때 경우의 수는 약팀이 3:0 또는 2:1로 이기는 경우와 반대로 강팀이 3:0 또는 2:1로 이기는 경우, 총 4가지이다. 확률을 계산하면 다음과 같다(식이 많아져서 쓰기가 힘들다.).

  • 약팀이 3:0으로 이길 확률 = 0.3 * 0.3 * 0.3 = 0.009
  • 약팀이 2:1로 이길 확률 = (0.3 * 0.3 * 0.7) + (0.3 * 0.7 * 0.3) + (0.7 * 0.3 * 0.3) = 0.189
  • 강팀이 3:0으로 이길 확률 = 0.7 * 0.7 * 0.7 = 0.343
  • 강팀이 2:1로 이길 확률 =  (0.3 * 0.7 * 0.7) + (0.7 * 0.7 * 0.3) + (0.7 * 0.3 * 0.7) = 0.441


 그러므로 약팀이 이길 확률은 0.009 + 0.189 = 0.198이 되어 2:0으로 이길 확률보다는 조금 더 높다고 볼 수 있다. 전체적으로 종합해 보면, 약팀은 1:0으로 이길 확률이 30%로 가장 크고, 다음으로 2:1로 이길 확률이 약 20%로 크다.

 이길 확률이 이렇게 적어서 실망할 수도 있겠다. 하지만 이건 언제까지나 3:7과 같이 큰 실력차가 있을 경우에만 해당한다. 게다가 이렇게 실력차가 난다고 해도 비길 확률이 42%나 된다. 어떠한 강팀을 만나더라도 경기가 끝날 때 까지는 알 수 없는 게임이다.

자료 출처: 수학동아, 사진 출처: 위키백과