가스레인지가 아닌 전자레인지로 음식을 데워본 적 있니? 전자레인지에서 불 대신 음식을 따뜻하게 만들어 주는 마이크로파에 대해 설명해 줄게. 새도 아니고, 쥐도 아닌 박쥐의 신기한 능력들도 알아보자!

전자레인지를 사용하면 불을 쓰지 않고도 음식을 데울 수 있어요. 전자레인지는 전자기파의 일종인 마이크로파를 음식에 쏘아서 열을 발생시킵니다. 전자기파는 전자가 이동하면서 생기는 힘인 전기와, 금속을 끌어당기는 힘인 자기의 흐름이 물결처럼 퍼져나가는 것을 뜻해요. 전자기파가 한 번 진동하는 주기인 파장이 약 1mm에서 1m 사이일 때 마이크로파라고 해요.

마이크로파는 물 분자에 잘 흡수되어 물 분자를 빠르게 회전시키거나 진동시키는 특성이 있어요. 흔들리거나 회전하는 물 분자끼리 부딪힐 때, 에너지가 발생해 열이 생기는 거예요.

2024년 한국전기연구원 정순신 박사 연구팀은 마이크로파로 땅 속의 해충을 없애는 기술을 개발했어요. 마이크로파를 땅속 30cm까지 침투시켜서 토양 속 수분을 가열하면 농약을 쓰지 않고도 열에 약한 해충이나 세균을 없앨 수 있습니다.

또 토양에서 방출하는 마이크로파를 관측하거나, 토양에 마이크로파를 쏘아서 토양 속 수분의 양을 알 수 있어요. 수분이 많은 곳에선 마이크로파가 흡수되어 약하게 감지되기 때문입니다.

마이크로파는 똑바로 나아가는 성질이 강하고, 공기나 구름에 잘 막히지 않아요. 그래서 멀리 있는 위성과 신호를 주고받는 데 적합하지요. 위성 통신과 기상 레이더, 무선 인터넷 등에도 널리 쓰인답니다.

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마이크로파를 이용해 음식을 데우는 전자레인지.

▲박동현

박쥐는 박쥐목의 포유류 동물이에요. 조류나 쥐와는 전혀 다른 종이지요. 온대와 열대 지방에 약 1200종이, 우리나라엔 23종이 살고 있어요. 포유류 중 유일하게 날 수 있는 박쥐는 유연하고 얇은 피부막 형태의 날개를 이용해 정교하게 비행해요. 과학자들은 박쥐를 모방한 비행 로봇을 만들기도 합니다.

박쥐는 밤에 활동하는 야행성 동물이에요. 박쥐의 입이나 코에선 사람 귀에 들리지 않는 초음파가 나옵니다. 박쥐는 초음파가 벽이나 다른 물체에 부딪혀 되돌아온 것을 해석해 다른 박쥐나 장애물을 피해요.

지난 4월, 독일 막스 플랑크 동물행동연구소 등 공동 연구팀은 수천 마리 박쥐 떼가 동굴을 빠져나올 때 어떻게 서로가 내는 초음파에 방해 받지 않고 움직이는지 연구했어요. 연구팀은 박쥐는 가장 가까운 박쥐에게서 되돌아온 초음파만 파악해서 피하고, 다른 음향 정보는 무시한다는 것을 밝혀냈지요.

박쥐는 200종이 넘는 바이러스를 몸 속에 지니고도 병에 잘 걸리지 않아요. 하지만 사람 등 다른 동물에게 바이러스를 옮깁니다. 이 중엔 인간에게 치명적인 에볼라바이러스 등이 있어요. 코로나바이러스 역시 박쥐로부터 퍼져서 전 세계적으로 대유행했어요. 과학자들은 박쥐가 바이러스를 견딜 수 있는 독특한 면역 체계와, 박쥐에게서 사람으로 바이러스가 감염되는 경로를 연구하고 있습니다.

▲GIB

비행하는 박쥐의 모습.

논증 기하의 창의력 문제들