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EBS 특별기획 (화학/지구과학)

＃＃＃ EBS 원소 탄생의 비밀, 그리고 원자

화학의 시작과 끝은 원소! 개성 있는 원소의 기원을 말한다!

여러 가지 원소들은 여러 화학반응을 통해 이 세상 모든 물질을 만들었고 우리는 그 속에서 생활하고 있다. 이 거대한 세상을 이루는 원소들은 과연 어디에서 어떻게 만들어졌고, 이러한 원소들은 각각 어떻게 구성된 것일까? 원소의 기원에서부터 원소의 개성을 결정하는 원자의 모형 변천사까지 원소의 모든 것에 대해 알아본다.

원소 탄생의 비밀, 그리고 원자

원소의 화학적 성질이 비슷한 것끼리 분류하여 만든 원소주기율표를 통해 원소와 원자의 개념에서부터 원소의 성질을 결정짓는 원자의 구성에 대해 알아본다. 그리고 우주는 태초에 대폭발로 시작되었다는 빅뱅우주론을 통해 수소와 헬륨, 철까지의 원소들, 철보다 무거운 원소들이 탄생한 배경과 과정을 들여다본다. 그렇다면 오늘날 인간은 원자를 이룬 입자들을 어떻게 발견했을까? 전자를 발견하는 실험내용인 톰슨의 음극선 실험을 직접 해봄으로써 내용을 해석해 보고, 러더퍼드의 알파입자 산란 실험을 통해 원자핵의 규명과 관련된 내용에 대해 알아본다. 또한, 돌턴에서부터 현재까지 각각의 시대사적인 의미를 담고 있는 원자모형에 대해 살펴본다.

＃＃＃ EBS 별빛이 알려준 지구의 운동

그래도 지구는 돌고 있다!

1,400년 동안의 절대 진리로 매우 확고하게 자리매김한 천동설은 코페르니쿠스의 지동설이 발표되었음에도 불구하고 많은 의문이 해결되지 못하자 계속 이어질 수 있었다. 그러나 권력의 무지와 억압에 맞서 정확한 관측과 실험을 통해 자연 현상을 과학적으로 설명했던 갈릴레오 갈릴레이에 의해 새로운 사실들이 밝혀졌고, 우리는 그를 근대 과학의 아버지라 부른다. 그렇다면 지구가 태양을 돌고 있다는 사실을 우리는 어떻게 증명할 수 있을까? 쉽게 경험할 수 있는 사례와 모형, 사진, 영상 등 다양한 자료를 통해 쉽고 재미있게 지구의 공전에 대해 알아본다.

별빛을 따라가 우주 속 지구를 만나다!

지구가 태양 주위를 1년에 한 바퀴씩 회전하는 운동을 지구의 공전이라고 한다. 지구가 자전하며 태양 주위를 돌 때, 별들은 하루에 약 1도씩 동→서 이동하는 별의 연주 운동을, 태양 또한 황도를 따라 하루에 약 1도씩 서→동 이동하는 태양의 연주 운동을 보인다. 그리고 태양이 하늘에서 이동하는 경로가 항상 같지 않고 날짜마다 달라져 계절의 변화가 생기는데, 여기서 중요한 것은 이 모든 현상이 지구가 공전하기 때문에 나타난다는 점이다. 그렇다면 이 현상들은 지구 공전으로 어떻게 설명될 수 있을까? 지구 공전의 결정적 증거인 연주 시차, 광행차, 별빛 스펙트럼의 연주 변화의 개념과 내용을 살펴 우주 속 지구를 만나본다.

EBS 특별기획 (물리)

＃＃＃ EBS 눈으로 보는 소리

다양한 영상과 실험으로 알아보는 소리!

그동안 너무나 당연해서 한 번도 그 정체를 의심해보지 않았던 소리! 소리란 무엇이고 어떻게 나는 것인지, 우리가 소리를 인식하기까지는 어떠한 경로를 거치는 것인지 소리에 대해 알아본다.

눈으로 보는 소리!

* 소리의 발생
소리가 발생 되기 위해서는 음원과 공기가 진동해야 한다. 즉 우리가 소리를 듣기 위해서는 공기가 있어야 한다는 전제하에 소리를 내는 모든 물체는 진동하고, 진동하는 모든 물체는 소리를 낸다. 음원의 진동과 공기의 진동을 발광 다이오드와 양초 불꽃실험 등 다양한 실험을 통해 살펴보고, 소리의 발생과정에 대해 알아본다.

* 소리의 전달 경로
우리가 소리를 인식하기까지는 어떤 과정을 거치는 것일까?
음원과 공기의 진동이 우리의 고막을 진동시키고 귀의 내부기관을 통해 뇌에 이르는 소리의 전달 경로에 대해 알아본다.

* 소리의 3요소
물리학자들은 소리의 요소를 세기, 높이, 맵시로 정리했다. 요소별 각각의 의미와 특징을 살펴보면서 큰 소리와 작은 소리, 높은 소리와 낮은 소리를 결정하는 요소는 무엇이고, 악기마다 사람마다 소리가 다른 이유는 무엇인지 알아본다.

＃＃＃ EBS 존재, 그 이상의 믿음

모든 물질은 원자로 이루어져 있다!

귀로 들을 수도 없고, 눈으로 볼 수도 없으며, 만질 수도 심지어 냄새를 맡을 수도 없는 존재인 원자는 그리스의 데모크리토스로부터 기원 되었으나 눈에 보이지 않는다는 이유로 오랜 시간 잊혔었다. 그렇다면 도대체 원자는 얼마나 작길래 우리의 눈에 보이지 않는 것일까? 그리고 그런 원자가 실재한다는 것을 믿기까지 과학계에서는 무슨 일이 있었던 것일까? 모식도와 실험, 사진, 동영상 등 다양한 자료를 통해 쉽고 재미있게 원자와 전자, 나아가 원자핵과 중성자 등의 존재까지 확인해본다.

실체를 드러내는 원자!

원자가 있다고 밝혀지기까지에는 원자 그 이상의 믿음이 있었다. 기체의 운동을 연구하던 볼쯔만은 원자를 믿었지만, 당시 젊은 과학자들의 존경을 한몸에 받고 있었던 마흐는 눈에 보이지 않는 원자를 믿을 수 없다며 볼쯔만의 이론을 강하게 반박했다. 그러나 미소한 입자가 있다고 믿었던 아인슈타인은 브라운운동을 수학적으로 증명했고, 이에 자극을 받은 페랭은 다양한 액체들이 분자로 이루어져 있으며, 그 분자의 운동으로 작은 입자들이 운동한다는 것을 실험적으로 증명하였다. 이제, 물질을 이루고 있는 기본 입자가 원자라는 것을 의심하는 사람은 단 한 명도 없다. 그렇다면 우리 눈에 보이지 않는 원자의 모습은 어떻게 생겼을까? 전자와 원자핵, 양성자, 중성자 그리고 더 작은 쿼크 등 굉장히 오랜 기간 눈에 보이지 않는 원자를 탐색하기까지 많은 과학자의 시행착오와 좌절, 열정과 땀을 엿보고, 물질의 기본 단위인 원자의 실체를 살펴본다.

EBS 특별기획 (생명과학)

＃＃＃ EBS 생존의 법칙, 그 신비로움

생물의 생존 목적, 생식의 신비로움!

박테리아부터 사람에 이르기까지 지구 상에는 많은 생물이 존재하고, 생물이라면 공통으로 물질대사를 하고 환경에 의한 자극에 반응하며 생식과 유전, 발생과 생장 등 여러 가지 특성이 있다. 그렇다면 그중에서도 가장 중요한 특성은 무엇일까?
7년의 준비 기간을 거쳐 2주간의 짧은 지상 생활을 하는 매미가 지상에서 하는 유일한 행동은 바로 번식이다. 매미뿐 아니라 모든 생물은 본능에 따라 생식을 위해 생존한다고 볼 수 있다. 그렇다면 생물에게 생식이란 과연 무엇이고, 생물들은 왜 목숨까지 바쳐가며 생식을 하는 것인지 생식과 생존의 신비로움에 대해 알아본다.

생존의 법칙, 그 신비로움

생물이 자기와 닮은 개체를 만들어 종족을 유지하는 현상인 생식에는 암수 개체의 구별 없이 단독으로 새로운 개체를 형성하는 무성생식과 암수 각 개체가 생식세포를 결합하여 새로운 개체를 형성하는 유성생식이 있다. 무성생식과 유성생식의 특징과 장단점을 살펴보며 왜 유성생식을 해야 하는지 알아본다. 그리고 짝의 선택을 받기 위해 치열한 경쟁을 벌이는 수컷들의 모습을 영상을 통해 들여다보고, 짝짓기에서 수컷의 희생이 더 큰 이유를 해저 깊은 곳에 사는 편형동물의 짝짓기를 통해 살펴본다. 또한, 유성생식을 하는 인간의 생식전략과 정자와 난자의 생성과정 등을 살펴보며 생명의 신비로움에 대해 알아본다.

＃＃＃ EBS 혈액, 그것이 알고 싶다

혈액형에 대한 오해와 진실!

사람들은 흔히 혈액형과 성격을 연결지어 말하기도 하는데, 과연 이 둘은 깊은 관련이 있는 것일까? 우리 몸을 순환하는 혈액의 구성 성분은 무엇이며 각 성분의 역할은 무엇일까? 이 해답을 찾기 위해 생생한 동영상과 그림, 사실적 실험 등 다양한 자료를 통해 혈액을 생명과학적인 측면에서 살펴본다.

과학으로 풀어보는 혈액의 모든 것!

ABO식 혈액형이 발견되기 이전에는 동물의 혈액이나 혈액형이 맞지 않는 사람의 혈액을 수혈하여 최악의 경우 사망에 이르는 문제가 발생했다. 그러나 카를 란트슈타이너에 의해 ABO식 혈액형이 발견된 이후에는 제대로 된 혈액을 수혈할 수 있었으며, 의학이 발달할 수 있었다. 응고된 혈액 중 혈청을 이용해 ABO식 혈액형을 판별하는데, 현미경을 이용한 각 혈액형 판별 실험을 살펴보면 어떤 응집원을 가졌느냐에 따라 각각 다른 반응을 보이는 것을 확인할 수 있다. 그렇다면 응집원의 차이는 왜 발생하며, 이것이 과연 성격과 깊은 관련이 있는 것일까? 우리의 몸을 순환하는 혈액의 경로와 구성, 역할을 확인해보는 과정에서 혈액이 붉은 이유를 살펴보고, 우리의 생명을 유지하는 데 있어 절대적으로 요구되는 혈소판에 의한 혈액의 응고 작용, 백혈구의 식균 작용, 열쇠와 자물쇠처럼 서로 결합하는 항원-항체 반응 등 혈액에 대한 모든 것을 생명과학적으로 쉽고 재미있게 알아본다.