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경골어류

전통적인 분류법에서 경골어상강(硬骨魚上綱)은 척삭동물문의 강이며, 통틀어서 경골어류(硬骨魚類)라 부른다. 아강으로 조기어류와 폐어류를 포함하고 있었으나 현재는 별도의 강으로 나뉘었다. 뼈의 일부 또는 전체가 딱딱한 뼈로 되어 있어 붙여진 명칭이다. 물에서 육지로 이동한 최초의 척추동물의 조상으로 여겨지며, 현재 일반적으로 말하는 물고기들의 조상이다. 내비공(內鼻孔)이 있는 폐어류와 내비공이 없는 조기어류(條鰭魚類, Actinopterygii) 및 완기어류(腕鰭魚類, Cladistia)로 구분된다. 어류 중 가장 많은 수를 차지하며, 전 세계의 담수역과 해수역에 고루 분포한다. 일반적으로 몸은 비늘에 싸였고 옆줄(측선)이 있다. 몸은 전체적으로 날씬한 유선형이며 앞쪽 새공까지의 머리부분, 새공에서 항문까지의 허리부분, 항문에서 꼬리까지의 꼬리부분 등 3부분으로 구분된다. 머리 끝에서 눈까지를 문(吻)이라 하며 그 끝에 입이 있다. 연골어류에는 없는 신경분비물을 저장 또는 방출하는 기관인 미부하수체를 가지고 있다.
스칼라곱

선형대수학에서 스칼라곱(scalar곱, ) 또는 점곱()은 유클리드 공간의 두 벡터로부터 실수 스칼라를 얻는 연산이다. 스칼라곱이 유클리드 공간의 내적을 이루므로, 이를 단순히 '내적'이라고 부르기도 한다. 스칼라곱의 개념의 물리학 배경은 주어진 힘이 주어진 변위의 물체에 가한 일을 구하는 문제이다. 정의. 차원이 formula_1인 유클리드 공간 formula_2의 두 벡터 formula_3의 스칼라곱 formula_4은 두 가지로 정의할 수 있으며, 이 두 정의는 서로 동치이다. 스칼라곱의 기호에는 가운뎃점 '⋅'을 사용하며, 수의 곱셈 기호와는 다르게 생략할 수 없다. 대수적 정의. 두 벡터의 좌표가 각각 formula_5와 formula_6라면, 이 둘의 스칼라곱은 같은 위치의 성분을 곱한 뒤 모두 합하여 얻는 값이다. 예를 들어, 두 3차원 벡터 formula_8의 스칼라곱은 다음과 같다. 이 경우 스칼라곱의 정의는 벡터의 좌표에 의존하여 정의하지만, formula_2에 기존의 좌표계가 아닌 새로운 좌표계를 주더라도, 이 좌표계가 정규 직교 좌표계라면, 스칼라곱을 나타내는 공식은 바뀌지 않는다. 즉, 임의의 정규 직교 좌표계 아래 스칼라곱은 위치가 같은 두 좌표의 곱을 합한 것과 같다. 유클리드 공간의 벡터는 종종 열벡터로 간주되며, 이 경우 두 벡터 formula_11의 스칼라곱은 다음과 같이 나타낼 수 있다. 여기서 우변의 formula_13는 formula_14의 전치 행렬이며, 곱셈 기호가 생략된 곱셈은 행렬 곱셈이다.
스칼라곱

이 경우 앞선 예시에서의 내적은 다음과 같이 나타낼 수 있다. 기하학적 정의. 스칼라곱은 기하학적 성질인 '길이'와 '각도'를 통해 다음과 같이 정의할 수 있다. 여기서 예를 들어, 만약 두 벡터의 길이가 모두 2이며, 둘 사이의 각도의 코사인 값이 1/2이라면, 이 두 벡터의 스칼라곱은 2 × 2 × 1/2 = 2이다. 이 정의에서 스칼라곱은 두 벡터의 길이와 위치 관계에만 의존하므로, 스칼라곱이 좌표계와 무관함이 더욱 뚜렷하다. 반대로 두 벡터를 똑같은 등거리 변환에 의하여 변환시켰을 때, 두 벡터의 스칼라곱은 변하지 않는다는 점 역시 정의로부터 자명하다. 몇 가지 특수한 각도의 경우는 다음과 같다. 또한, 이 정의로부터 두 벡터 사이의 각도를 구하는 다음과 같은 공식을 얻을 수 있다. 성질. 임의의 벡터 formula_38 및 스칼라 formula_39에 대하여, 다음 성질들이 성립한다. 반면 스칼라곱이 만족시키지 않는 성질에는 다음이 있다. 응용. 스칼라 사영. 벡터 formula_14의 벡터 formula_35 위의 스칼라 사영() formula_68은 formula_14를 formula_35로 수직 사영하여 얻는 벡터의 길이이다. 스칼라 사영은 다음과 같이 단위 벡터와의 스칼라곱으로 나타낼 수 있다. 반대로, 스칼라곱은 다음과 같이 스칼라 사영과 벡터의 길이의 곱으로 나타낼 수 있다. 코사인 법칙. 삼각형의 세 변 formula_74와 formula_75가 마주보는 각 formula_76에 대한 코사인 법칙은 스칼라곱의 성질을 통해 유도할 수 있다.
스칼라곱

벡터 formula_77가 그림과 같다고 하면, 코사인 법칙은 다음과 같이 증명된다. 삼중곱. 3차원 유클리드 공간 formula_79 속 벡터에 대한 곱셈은 그 밖에도 여럿 존재한다. 예를 들어, 두 벡터 formula_80의 벡터곱 formula_81은 스칼라곱과 달리 두 벡터로부터 또 다른 벡터를 얻는다. 그러나 이는 3차원이 아닌 유클리드 공간에서 의미를 잃는다. 스칼라 삼중곱은 formula_79에서 스칼라곱과 벡터곱을 사용하여 정의된다. 세 벡터 formula_83의 스칼라 삼중곱은 formula_84로 정의된다. 벡터 삼중곱은 formula_79에서 두 번의 벡터 곱으로 정의된다. 세 벡터 formula_83의 벡터 삼중곱은 스칼라곱을 계수로 하는 선형 결합 전개식으로 나타낼 수 있으며, 이는 다음과 같다. 물리학. 물리학의 여러 가지 개념은 스칼라곱을 통해 정의된다. 예를 들어, 일은 힘과 변위의 스칼라곱이며, 자기 선속은 자기 선속 밀도와 면적 벡터의 스칼라곱이다. 물론 변하는 힘이나 일정하지 않은 자기 선속의 경우 적분을 사용한다. 일반화. 복소수 벡터의 경우. 차원이 formula_1인 복소수 곱공간 formula_89 속의 벡터 formula_90에 대하여 스칼라곱과 비슷한 함수를 정의할 수 있으며, 이는 다음과 같다. 여기서 formula_92는 formula_93의 (열벡터로서의) 켤레전치이며, formula_94는 formula_95의 켤레 복소수이다. 이러한 함수는 양의 정부호성을 만족시킨다. 즉, 영벡터가 아닌 복소수 벡터와 자기 자신의 스칼라곱은 항상 실수이며 0보다 크다.
스칼라곱

그러나 실수 벡터의 스칼라곱과 달리 쌍선형성을 만족시키지 않으며, 대신 다음과 같은 반쌍선형성을 만족시킨다. 임의의 formula_96 및 formula_97에 대하여, 또한 대칭성(교환 법칙) 대신 다음과 같은 켤레 대칭성을 만족시킨다. 이 경우, 영벡터가 아닌 두 복소수 벡터의 사잇각을 나타내는 공식은 다음과 같다. 여기서 formula_102는 복소수 formula_103의 실수부이다. 만약 이 함수의 정의에서 켤레 복소수를 생략한다면, 이는 쌍선형성과 대칭성을 유지하지만 양의 정부호성을 잃는다. 이는 대략 formula_104이기 때문이다. 사실, 양의 정부호성과 대칭성과 쌍선형성을 동시에 만족시키는 함수 formula_105는 존재하지 않는다. 이는 이러한 함수의 존재가 다음과 같은 모순을 가져오기 때문이다. 함수의 경우. 두 실숫값 함수 formula_116의 내적 formula_117은 급수 대신 적분을 사용하여 다음과 같이 정의할 수 있으며, 이 역시 양의 정부호성과 대칭성과 쌍선형성을 만족시킨다. 보다 일반적으로, 두 복소숫값 함수 formula_119의 내적 formula_120은 다음과 같으며, 이는 양의 정부호성과 켤레 대칭성과 반쌍선형성을 만족시킨다. 행렬의 경우. 사이즈가 같은 두 실수 행렬 formula_122의 프로베니우스 내적() formula_123은 위치가 같은 두 성분의 곱들을 합한 결과이며, 대각합과 행렬 곱셈을 통해 나타낼 수도 있다. 즉, 다음과 같다. 보다 일반적으로, 두 복소수 행렬 formula_122의 프로베니우스 내적은 다음과 같다. 여기서 formula_127는 formula_128의 켤레전치이다.
도쿄도

도쿄도(, , , Tōkyō-To) 또는 도쿄, 동경은 일본의 수도이며 간토 지방에 위치하는 도(都)로, 일본의 도도부현 행정구역 가운데서 인구 수가 2024년 기준 14,133,086명으로 가장 많은 지역이다. 동부는 태평양 연안 도쿄만에 접한다. 서부는 구모토리산이 최고봉이며 간토산지가 있다. 구부(23구), 다마 지역(26시 3정 1촌) 및 도서부(2정 7촌)로 이루어져 있고, 도쿄도청은 신주쿠구에 있다. 행정기관, 금융기관이나 대기업 등이 집중되어 신문·방송·출판 등의 문화 면, 대학·연구기관 등의 교육·학술 면에서도 일본의 중추를 이룬다. 교통 면에서도 철도망, 도로망, 항공로의 중심이며, 경제, 문화, 교통, 상업, 금융 등 여러 부분에서 세계적으로 매우 중요한 역할을 담당하는 도시이다. 뉴욕, 런던과 함께 세계적인 글로벌 도시 중 하나이며, 일본의 민간 연구소가 2016년에 발표한 자료에 따르면 세계도시에서 뉴욕, 런던과 함께 뒤이어 세계 3위로 평가했다. 이코노미스트 조사 부문, 이코노미스트 인텔리전스 유닛는 2021년도 조사에서 도쿄도는 '세계에서 가장 살기 좋은 도시' 세계 5위이며 아시아에서는 1위로 뽑았다. 또 미국의 싱크탱크는 2020년 세계도시 랭킹(GCI 2020)에서 뉴욕과 런던, 파리를 세계 4위 도시로 평가했으며 영국 기관이 발표하는 2021년 세계금융센터지수에서는 세계 7위, 아시아 5위의 금융 센터로 평가했다. 세계 경제권 명목 GDP 순위로 도쿄 중심 수도권인 간토 지방이 전 세계 유일하게 2조 달러를 넘은 지역으로 세계 1위이다.
도쿄도

지리적으로 도쿄도와 주변 7개 현으로 수도권을 구성한다. 특히 도쿄권(도쿄도, 사이타마현, 지바현, 가나가와현) 등 도쿄 수도권, 혹은 이를 총칭하는 간토 지방의 총인구는 약 4,400만 명에 달해 일본 인구의 약 30%를 차지한다. 개요. 관할 지역은 도쿄도 구부(도쿄 23구), 다마 지역(26시 3정 1촌) 및 도쿄도 도서부(오시마, 미야케, 하치조, 오가사와라) 4개의 지청(2정 7촌)로 이루어져 있다. 오키노토리 암초와 미나미토리섬을 오가사와라 제도를 포함하며 일본의 극점에 위치한 도도부현이다. 도가 공인한 '도쿄도'의 영어 표기는 Tokyo Metropolis (Tokyo Met.) 그 외 Tokyo Prefecture와 Tokyo Metropolitan Prefecture가 있다. 인구는 2021년 7월 1일 기준으로 14,049,146명이다. 일본 도도부현 중 인구가 가장 많으며 일본 인구의 약 11%를 차지한다. 인구 밀도 역시 도도부현 중 가장 높다. 도쿄도의 도쿄 도시권은 인구 3700만 명을 넘는 세계 최대의 도시권이다. 일본 인구의 대략 30%가 도쿄 도시권에 집중되어 있는데 폴란드나 모로코, 캐나다의 총인구와 비슷하다. 도쿄는 옛 명칭은 에도 막부가 있던 에도이며 도쿠가와 이에야스의 도시 계획으로 크게 발전했다. 막말에는 동란을 거쳐 메이지 원년 문서에서 처음 "도쿄"라고 표기했다. 1869년 2월 11일 일본이 헤이안쿄(현 교토)에서 도쿄로 천도하여(도쿄전도, 옛 수도 목록을 참고) 1878년에 부제를 시행하고 도쿄부가 되었다.
도쿄도

제2차 세계 대전 중인 1943년 7월 1일에는 수도의 행정구역을 강화할 목적으로 도쿄도제를 시행하였다. 이로써 도쿄부와 도쿄시를 폐지하고 이를 통합하는 형태인 도쿄도를 설치했다. 종전 후인 1947년 일본 지방자치법 시행에 따라 1943년에 도쿄도제를 폐지했지만, "도쿄도" 명칭과 행정 구역은 변경하지 않았다. 즉 도쿄도제에서 도의 직할이었던 구는 지방자치법 시행으로 특별지방공공단체인 특별구가 되었고 시에 준하는 권한을 부여했으나, 일부 사무나 징세권은 계속해서 도가 관리하고 있다. 이 때문에 도쿄도청은 지금도 "23구를 포괄하는 시청으로서의 기능"과 "현청으로서의 기능"을 겸한다. 도쿄도의 의결기관인 도쿄도의회가 설치되어 있으며 행정 수반은 도쿄도지사이다. 그 권한은 일본 지방자치법으로 정했고, 대표는 선거로 선출한다. 임기는 4년이고, 지사 보좌직인 도쿄도 부지사는 4명이다. 2017년 4월 기준 도청의 직원 수(이른바 '도의 직원')는 지사부국 등의 일반행정직원이 약 2만 5천 명이며 공기업 부문(교통, 상수도, 하수도이 1만 3천 명, 도쿄 소방청 및 경시청 직원, 도쿄도 내의 국립학교 교직원까지 합치면 총계 약 16만 8천 명이다. 도쿄도청사(본청사)는 오랫동안 지요다구 유라쿠초에 있다가 1991년 4월 1일에 신주쿠구 니시신주쿠로 이전하였다. 옮기면서 지방자치법으로 조례를 개정하여 도청 소재지를 도쿄도 신주쿠구 니시신주쿠 2초메로 변경했다.
도쿄도

그러나 지도에서 도청 소재지 표기는 편의상 '도쿄'를 사용하며 일본 국토지리원은 도쿄 이외의 도부현청 소재지는 시의 명칭을 사용하지만, 도쿄의 경우는 실제 소재지인 신주쿠구를 포함한 23구를 뭉뚱그려 '도쿄'로 표기한다. 일본 교과서에서도 국토지리원 지침처럼 "도쿄"라고 표기한다. 이 복잡한 명칭이 등장한 배경에는 세 가지 원인이 있다. 하나는 특별구가 시정촌이 아니라는 것이고, 둘째는 시정촌이 지닌 업무 권한을 도쿄 23구는 완전히 행사하지 못하는 것, 셋째로 23구 지역이 과거 도쿄시라는 하나의 도시였다는 것이 있다. 수도. 도쿄 도심은 예전의 에도에 해당한다. 에도 막부 성립 이래 일본 정치·행정의 실질적인 중심지였다. 1868년에 헤이안쿄에서 에도로 황궁과 태정관 등 수도 기능을 이전하면서(도쿄전도) 이후 에도를 도쿄부로 개칭하고 수도로 삼았다. 일본 제국 시기에는 제도(帝都, '제국의 수도'라는 뜻)라고 불렀다. 태평양 전쟁 중인 1943년 도쿄부와 도쿄시를 통합하고 다시 도쿄도를 수도로 했다. 전후인 1950년에 도쿄도가 일본의 수도로서 그 기능을 수행하도록 수도건설법을 시행했으나, 이 법은 1956년에 수도권정비법을 시행하면서 폐지되었다. 수도건설법 폐지로 도쿄도는 일본의 수도라는 법적 근거가 사라졌지만, 일본 정부의 공식 견해나 공문서상에서도 사실상의 수도로 여기며 도쿄도에 일본의 국회와 정부 및 관련 부서가 있는 등 실질적인 국가의 중심지라는 점은 변함이 없다. 2018년 2월에는 중의원 의원 아이사카 세이지가 도쿄의 수도 지위에 대한 질의를 했다.
도쿄도

일본 정부는 이 질의에 "수도를 도쿄라고 직접 규정한 법령은 없지만, 도쿄도가 일본 수도라는 것은 사회 일반적으로 널리 받아들인다고 생각한다"고 밝혔다. 또 수도권정비법에서 도쿄도는 수도권의 일부라는 조항이 있고, 도쿄도의 공식 영어 표기인 "Tokyo Metropolis"의 metropolis는 "대도시, 대도시권" 외에 "수도"의 의미도 있다. 앞서 말한 것처럼 도쿄도를 수도로 직접 규정하는 일본의 헌법 및 법률 조항은 없지만, 그 중심부(특히 도쿄 23구)에 일본 정부와 국회의사당, 내각총리대신 관저와 주요 부처, 최고재판소를 비롯한 3권의 중추 기관이 모두 있어 사실상의 수도라고 할 수 있다. 기타 관련 법률에서도 그 기관들을 도쿄도에 둔다고 정한 조항이 있다. 역사. 도쿄는 원래 작은 어촌으로 과거에는 에도라고 불리던 곳이었다. 1457년에 오타 도칸은 이 지역에 에도성을 세웠다. 1590년에 도쿠가와 이에야스는 에도를 근거지로 삼아 1603년에 쇼군이 되었고 이후 이 지역은 막부의 중심지가 되어 에도 막부가 열렸다. 에도 시대인 18세기 무렵에 이 지역의 인구는 대도시급으로 성장하였다. 1868년 에도 막부는 메이지 유신과 함께 전복되었고 1869년 메이지 천황은 에도로 천도하였다. 에도는 이미 일본의 정치 문화의 중심지가 되어 있었고, 천도와 동시에 에도성은 천황이 거주하는 고쿄가 되었다. 1889년에는 도쿄부 동부에 도쿄시가 설치되었다. 도쿄는 20세기에 두 번의 대재해를 겪었으나 곧 복구되었다. 한번은 1923년의 관동 대지진으로 14만 명이 죽거나 실종되었다.
도쿄도

또 한번은 1945년의 도쿄 대공습으로 7만 5천 명에서 최대 20만 명이 사망하였고 도시의 절반이 파괴되었다. 1943년에는 도쿄부와 도쿄시를 도쿄도로 합쳤고, 이전의 도쿄시 지역은 도쿄도 구부(東京都區部)로 불리게 되었다. 전쟁 후에 도쿄는 완전히 재건되었고 1964년 하계 올림픽을 개최하여 세계에 그 모습을 보여주었다. 1970년대에는 선샤인60과 같은 고층 건물이 들어섰고 1978년에는 도쿄 인근 지바현 나리타시에 나리타 국제공항이 건설되었으며 인구는 증가하여 도쿄도의 인구는 1,100만 명에 이르게 되었다. 도쿄 지하철과 통근 철도망은 세계에서 가장 분주한 곳이 되었다. 1980년대에 도쿄의 부동산 가격이 급등하여 버블을 형성하였다. 1990년대 초에 버블이 터지면서 부동산을 담보로 대출한 많은 회사와 은행, 개인들은 자산의 가치가 하락하게 되었다. 경기의 후퇴가 뒤따르면서 일본은 잃어버린 10년을 맞이하게 되었다. 도쿄는 여전히 많은 곳에 새로운 도시 개발 계획을 진행하고 있다. 최근의 계획으로는 에비스 공원과 덴노즈 아일, 시오도메, 롯폰기 힐스, 시나가와, 도쿄역의 마루노우치 부분이 포함된다. 중요한 건물들이 오모테산도 힐스와 같은 최신식 쇼핑 시설을 위해 헐리고 있다. 도쿄의 토지 매립 계획 또한 몇 세기 동안 계속되고 있다. 가장 유명한 것이 오다이바 지역으로 현재 쇼핑과 오락의 중심지이다. 2021년에는 2020년 하계 올림픽과 패럴림픽이 개최되었다.
도쿄도

본래 2020년에 예정된 대회였으나, 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)의 여파로 연기되어 2021년에 개최된 것이다. 지리. 도쿄도의 본토 부분은 도쿄만의 북서쪽에 놓여있고 대략 동서의 길이는 90km, 남북의 길이는 25km 정도이다. 동쪽으로 지바현, 서쪽으로 야마나시현, 남쪽으로 가나가와현, 북쪽으로 사이타마현과 접한다. 크게 보면 구부(23구) 지역과 서부의 다마 지역으로 나뉜다. 또한 도쿄도의 행정 경계는 정남쪽의 태평양에 위치한 두 개의 열도를 포함한다. 하나는 이즈 제도이고 또 하나는 일본 본토에서 1000km 이상 떨어진 오가사와라 제도이다. 이들 섬들과 서부의 산지 지방 때문에 도쿄도의 인구 밀도는 도쿄의 도시 및 교외 지역의 실제 인구 밀도보다 훨씬 낮게 나타난다. 도쿄 23구. 도쿄도의 특별구는 과거 도쿄시를 이루었다. 1943년 7월 1일에 도쿄시는 도쿄부와 합쳐져 현재에 이른다. 이러한 합병의 결과, 자치권이 없는 일본 다른 도시의 구들과 달리 도쿄도의 특별구는 다른 지역의 시와 동급으로 취급되며 각각 구장(구청장)과 의회를 선출한다. 이들 구들은 도 정부와 독특한 행정 관계를 맺고 있다는 점에서 다른 도시들과 다르다. 수도, 하수, 소방과 같은 일부 지자체 기능은 도 정부가 관할하며 이러한 행정 비용을 위해 도 정부는 구들에게 세금을 부과한다. 사실상 일본의 수도·경제·정치·방송을 담당하며 관동지방이나 동경 경제권의 중심지이다. 도쿄 23구(동경 23구)는 다음과 같다. 다마 지역. 1943년 이전에는 도쿄부에 속했던 지역이다.
도쿄도

도쿄 23구의 서쪽에 위치하며 시와 정, 촌으로 이루어져 있다. 도쿄 중심가의 업무 기능을 위한 '침상도시' 역할을 하며 일부는 지역의 상업과 공업의 기반이다. 도쿄 23구는 물론 도쿄도와 붙어있는 가나가와현보다도 집값이 싸고 도쿄 도심으로 통하는 전철 노선이 잘 갖추어져 있어 이곳에서 도쿄 23구 혹은 요코하 등의 다른 대도시로 출퇴근하는 사람들이 많다. 시. 다마 지역에는 26개의 도시가 있다. 도쿄도 정부는 도쿄 중심의 도시 기능을 분산시키기 위한 계획의 일환으로 하치오지시, 다치카와시, 마치다시, 오메시, 다마 신시가지는 다마 지역의 지역 중심지로 지정하였다. 군, 정, 촌. 도쿄도의 극서부에는 니시타마군이 자리하고 있다. 이 지역의 대부분은 산지로 도시화에 적합하지 않다. 도쿄도에서 가장 높은 산인 구모토리산(2017m)를 비롯해 다카수산(1737m), 오다케산(1266m), 미타케산(929m)이 이곳에 있다. 야마나시현 주변의 다마강에 위치한 도쿄도에서 가장 큰 호수인 오쿠타마호가 있다. 도서 지역. 도쿄도에는 특별구의 도심으로부터 1850km까지 뻗어있는 수많은 외곽의 섬들이 있다. 신주쿠의 도청사와 섬들의 거리 때문에 지역 사무소가 행정을 담당한다. 이즈 제도는 화산 열도로 후지 하코네 이즈 국립공원의 일부를 이룬다. 섬들로는 도쿄 본토에서 가까운 순으로 이즈오섬, 도시마, 니지마섬, 시키네섬, 고즈섬, 미야케섬, 미쿠라섬, 하치조섬, 아오가섬이 있다.
도쿄도

이즈오섬과 하치조섬은 정이다. 섬들에는 6개의 촌이 있으며 니지마와 시키네섬은 하나의 촌을 이룬다. 도쿄도에는 오가사와라 제도가 포함되며 섬들로는 북쪽에서 남쪽으로 지치지마섬, 니시노섬, 하하지마섬, 기타이오섬, 이오섬, 미나미이오섬이 있다. 오가사와라 지청은 또한 두 개의 조그마한 섬을 관할한다. 하나는 미나미토리섬으로 일본의 최동단에 있고 도쿄 중심부에서 1850 km 떨어진 가장 먼 섬이다. 또 하나는 오키노토리섬으로 일본의 최남단에 있으며 중화인민공화국은 사람이 살지 않는 암초에 불과하다고 주장하고 있다. 가잔 열도와 외곽의 섬들은 영구적인 정착민은 없지만 자위대가 상주하고 있다. 지역 주민들은 오직 지치지마섬과 하하지마섬에만 살며 이 섬들은 오가사와라촌을 이루고 있다. 국립 공원. 도쿄도에는 다음과 같은 국립공원들이 있다. 기후. 도쿄는 온난 습윤 기후(쾨펜의 기후 구분 "Cfa")로 여름은 덥고 습하며 겨울은 온화하다. 사계절의 변화가 뚜렷하며, 연평균 기온은 15.8℃이다. 눈은 아주 가끔 내리는 수준이고, 거의 매년 태풍이 찾아온다. 장마가 6월 중순경부터 시작되므로 봄·가을에 여행하는 것이 좋다. 상징. 도쿄도는 공식적으로 2개의 상징물이 있다. 하나는 문장(紋章)이고 나머지는 심벌이라고 부른다. 각각의 상징물이 들어간 깃발도 공식적으로 쓰인다.
도쿄도

문장. 도쿄도문장(東京都紋章)은 1943년 11월 2일부터 쓰이고 있으며 제9대 도쿄도지사와 귀족원 의원(현재의 참의원)을 지낸 와타나베 히로모토가 디자인하여 1889년 12월부터 쓰인 도쿄시의 문장과 같다. 고시 제464호로 인하여 쓰이기 시작했다. 이 문장은 6개의 햇살이 뻗어가는 태양을 나타내며 도쿄가 일본의 중심임을 나타낸다. 다른 형들과 마찬가지로 색이 채택되지 않았다. 이 문장은 간지인 東京(도쿄)의 京(쿄)를 닮았지만 고시에서는 설명이 나타나지 않는다. 도쿄도기(東京都旗)는 1964년 10월 1일부터 쓰이고 있으며(고시 제1042호) 진보라(江戸紫, 에도의 전통색)색 바탕의 중심에 하얀색의 도쿄도문장이 가운데에 들어가 있다. 비율은 2:3이다. 심벌. 도쿄도의 심벌마크(東京都のシンボルマーク)는 1989년 6월 1일 고시 제577호로 채택되었다. 디자인은 도쿄도심벌마크전형위원회의 20명의 지원자가 선택한 것으로 전문 그래픽 디자이너인 레이 요시무라(レイ吉村)가 만든 것이다. 선명한 초록색 심벌을 3개의 호가 있는 은행나무(도쿄도의 나무)의 잎이며 Tokyo의 T를 나타낸다. 도쿄도 심벌기(東京都シンボル旗)는 1989년 9월 30일 고시 제978호로 채택되었다. 도쿄도의 심벌마크가 흰색 바탕의 기 중앙에 있다. 비율은 2:3이다. 인구. 2016년 6월 기준으로 도쿄도의 인구는 13,613,660명, 도쿄 23구의 인구는 896만 7천 명으로 추정되었다.
도쿄도

주간에는 인접한 지역으로부터 통근하는 250만 명의 노동자와 학생들이 유입된다. 이 결과 도심인 지요다구, 주오구, 미나토구의 2005년 인구는 야간에는 32만 6천 명이지만 주간에는 240만 명에 달했다. 도의 인구는 주간에는 300만 명 이상 증가한다. 도쿄의 인구가 절정에 달했던 1965년에 23구의 인구는 889만 3094명에 달했고 1995년에 800만 명 이하로 떨어졌다. 현재 인구는 전에는 14만 명을 넘어섰으나 최근엔 도쿄도 전체 인구는 13,971,109명으로 하락했으며 최근 문서상에 따르면 인구조사에서 10,673명이 유출된 것으로 확인되었다. 결정적인 원인은 코로나19로 인한 재택근무와 밀집지역 기피현상이 생겼기 때문으로 보인다고 요미우리 신문이 보도했다. 2005년에 도쿄도에 거주하는 외국인은 중국인(123,661명), 한국인(106,697명), 필리핀인(31,077명), 미국인(18,848명), 영국인(7,696명), 브라질인(5,300명), 프랑스인(3,000명) 순이었다. 고령자. 2010년 시점에서 도쿄도의 고령화율은 20.4%이며 즉 고령자가 5명 중 1명에 이르고 있다(향후 노인 인구가 계속 증가할 것으로 전망되고 있으며 2020년에는 도쿄에 사는 4명 중 1명이 고령자가 될 것으로 전망되고 있다). 독신 고령자는 2010년 시점에서 62만명이다.(그 10년 후인 2020년에는 80만명을 넘을 것으로 전망됨) 연소자. 도쿄도의 연소자(0~14세) 인구는, 이미 노인 인구보다 작다.(장래에도 감소가 전망된다). 주간 인구 및 야간 인구, 주간 유입 인구.
도쿄도

2015년 기준 도쿄도의 주간 인구는 약 1592만 명이며 그에 비해 야간 인구는 1352만 명이나 되고 이는 도쿄도 내의 직장으로 통근하는 사람들과 도내의 학교로 통학하는 사람들로 인해 낮에 인구가 증가하고 있음을 보여주고 있다.(낮에만 도쿄에서 주변의 도도부현으로 통근·통학하는 사람들도 있지만, 그 수보다 유입되는 인구가 더 크므로 차감하여 낮에 241만 명이 많다는 현상이 일어나고 있다.) 다마 지역과 도쿄 주변 현(인접하지 않는 이바라키현, 도치기현, 군마현의 남부 포함)에는 도쿄의 베드타운이 점재하며 시즈오카현 동부와 니가타현 남부 등에서의 신칸센 통근자도 존재한다. 23구 지역으로의 주간 유입 인구는 1980년에 266만 명이던 것이 서서히 증가하기 시작하여 1995년에 372만 명으로 정점을 맞았으며 그 후에는 서서히 감소해 2015년에 318만 명이 되었다. 주간 유입 인구가 많다는 것은 이들이 구 지역에서 낮에 다양한 활동(생산 활동이나 소비 활동)을 벌여 활기를 주고 있다는 의미가 있다. 하지만 이것은 동시에 재해 시에는 대량의 귀가 곤란자가 생기는 리스크를 내포하고 있다는 것도 의미한다[동일본 대지진 때는 도쿄도에서 약 352만 명이 귀가 곤란자가 되었다고 추계되었다(내각부가 2011년 11월 22일에 발표한 인터넷 조사에 근거하는 추계. 자세한 것은 「동일본 대지진에 의한 귀가 곤란자」 기사를 참조할 것). 행정. 《일본 지방자치법》 하에서 도쿄는 도(都)로 지정되어 있다. 행정 구조는 일본의 다른 도도부현과 유사하다.
도쿄도

도쿄도는 1943년까지 도쿄시를 이루었던 23개의 특별구를 포함하며 이들은 각각 자치권을 가지고 각자의 구장과 의회를 가지고 있어 사실상 독립된 도시의 지위를 가진다. 도쿄도는 또한 각자의 지역 정부를 가진 26개의 시와 5개의 정, 8개의 촌을 포함한다. 도쿄도 정부는 공개적으로 선출된 도지사와 도의회에 의해 운영된다. 도쿄도청은 신주쿠구에 있다. 도 정부는 호수, 강, 댐, 농장, 먼곳의 섬, 국립 공원과 번화가, 마천루, 지하철 등을 포함한 도쿄의 모든 것을 관할한다. 교육. 도쿄에는 많은 대학, 전문 대학, 직업 학교가 존재 하고 있다. 많은 일본의 권위있는 대학들이 도쿄에 있다. 사립 대학. 구와 지자체에 의해 운영되는 공립 유치원, 소학교(1학년~6학년), 중학교(7학년~9학년)이 있다. 도쿄의 공립 고등학교는 도쿄도 교육위원에 의해 운영되고 "도 고등학교"로 불린다. 그밖에 도쿄에는 유치원에서 고등학교까지 많은 사립 학교가 있다. 경제. 도쿄는 뉴욕, 런던과 더불어 세계 3대 금융 중심지 중 하나이다. 또한 도쿄는 세계에서 가장 큰 도시권 경제이다. 도쿄도의 2019년 총 GDP는 115조 7000억 엔으로 세계의 도시들 중 1위를 차지했다. 포춘 글로벌 500대 기업 목록에서 도쿄에 기반을 둔 기업은 51개로 2위 파리의 거의 두 배에 달했다. 도쿄는 주요 국제 금융 중심지이고 몇몇 세계에서 가장 큰 투자은행과 보험 회사들의 본사가 입지해 있으며 일본의 교통, 출판, 방송 산업의 중심 역할을 한다.
도쿄도

2차 대전 이후 일본 경제의 중앙집권화된 성장에 따라 많은 대기업들이 정부와의 더 좋은 접근성을 얻기 위해서 역사적인 상업 수도인 오사카 같은 도시에서 도쿄로 본사를 이전하였다. 이러한 경향은 도쿄의 지속적인 인구 성장과 높은 생계 비용 때문에 점차 줄어들게 되었다. 도쿄는 이코노미스트에 의해 2006년까지 14년 동안 생계 비용이 가장 비싼 도시로 선정되었다. 일본은행 본점, 도쿄 증권거래소 등 일본 경제의 중추는 도쿄에 있다. 도쿄 증권거래소는 일본에서 가장 큰 증권 거래소이자 세계에서 두 번째로 큰 규모의 증권 거래소이다. 1990년의 일본 자산 가격 버블 때 도쿄는 세계 주식 시장 가치의 60% 이상을 차지했다. 일본 농림수산성에 따르면 2003년에 도쿄도의 경작지는 8460헥타르였다. 농지는 주로 도쿄도의 서부에 집중되어있다. 상하기 쉬운 야채, 과일, 꽃을 편리하게 도의 동부로 선적할 수 있다. 고마츠나와 시금치는 가장 중요한 야채로써 2000년에 도쿄도는 중앙 생산 시장에서 판매되는 고마츠나의 32.5%를 공급하였다. 전체 면적의 36%가 숲으로 덮여 있고 도쿄도의 서부 산지에서는 삼나무와 편백이 광범위하게 자란다. 목재 가격의 하락, 생산 비용의 증가, 임업 인구의 노령화로 도쿄도의 생산량은 감소하고 있다. 도쿄만은 한때 주요 어장이었으며 현재 도쿄도의 어업 생산량 대부분은 이즈오섬, 하치조섬과 같은 바깥의 섬들로부터 온다. 가다랑어, 노리(김), 전갱이과가 대양에서 생산된다. 관광업 또한 도쿄의 경제에 상당 부분 기여를 한다.
도쿄도

교통. 공항. 도쿄도에는 도쿄 국제공항(하네다 공항), 조후 비행장, 오시마 공항, 미야케지마 공항, 하치조지마 공항, 니지마 공항, 고즈시마 공항이 있다. 도쿄 국제공항(東京国際空港)은 하네다 공항(羽田空港)이라고도 불리며, 오타구 남부에 위치하여 있다. 1978년 5월 나리타 국제공항이 개항한 이후로는 국내선 중심으로 운영되고 있지만, 2010년 10월에 신 국제선 터미널이 완공되면서 축소되었던 국제선 편수를 다시 늘리기 시작했다. 도심과의 거리가 가까워서 일본 정부의 전용기, 국빈급 승객이 이용하는 일본 이외 국가의 특별기도 도쿄 국제공항을 많이 사용한다. 도심과의 교통수단으로는 터미널 바로 아래에서 탈 수 있는 도쿄 모노레일과 게이큐선이 있으며, 이외에도 공항 리무진 버스가 공항과 도쿄도 내 또는 인근 도도부현의 주요 역, 주요 호텔 등을 잇는다. 이외에 버스나 택시 등도 이용할 수 있다. 도쿄 국제공항에서 발착하지 않는 국제선은 주로 지바현 나리타시에 있는 나리타 국제공항(成田国際空港)에서 발착한다. 개항 당시에는 도심에서 공항으로의 교통수단이 히가시칸토 자동차도를 경유하는 리무진 버스와 터미널에서 가까웠던 당시의 나리타 공항역(현 히가시나리타 역)까지 운행하였던 게이세이 전철의 스카이라이너 뿐이었지만, 1991년 3월부터 공항 터미널 바로 아래에 역이 신설되어(제3터미널 제외) 동일본여객철도와 게이세이 전철이 사용하게 되었다.
도쿄도

도쿄도 도심부에서 공항까지 약 1시간이 소요되며, 2010년 7월에는 나리타 고속철도 액세스가 개통하였다. 다마 지역에는 조후 비행장(調布飛行場)이 있으며, 신추오항공이 이즈 제도로의 정기편을 운항하고 있다. 다른 공항들은 도서 지역의 공항이다. 이즈오섬에 있는 오시마 공항(大島空港)에는 조후 비행장, 하치조지마 공항으로의 정기편이 운항되고 있다. 미야케지마 공항(三宅島空港)에는 조후 비행장으로의 정기편이 운항되고 있다. 하치조지마 공항(八丈島空港)에는 하네다 공항으로의 정기편이 운항되고 있다. 니지마 공항, 고즈시마 공항에는 조후 비행장으로의 정기편이 운항되고 있다. 오가사와라 제도에는 공항이 없으며, 교통 상황의 개선을 위해 공항을 건설해야 하는가, 자연 보호를 위해 건설하지 말아야 하는가에 대해 논쟁이 있다. 철도. 도쿄에 위치한 역수는 654개이며 일본의 도도부현 중에서 가장 역수가 많아 가장 면적이 넓은 홋카이도의 522개 역과 비교해도 100개 역을 더 많이 가지고 있다. 동일본 여객철도의 야마노테선이 순환선을 운행하고 있으며 연선을 주기적으로 이어지는 도쿄역, 시나가와역, 시부야역, 우에노역, 이케부쿠로역 등의 역이 철도 각선 역할을 하고 있으며 우에노 도쿄 라인과 게이힌 도호쿠선, 요코스카·소부 쾌속선 등이 운행을 하고 있으며 그외에 사이타마현, 지바현, 가나가와현까지 직통 열차가 하루종일 운행되고 있다. 문화. 도쿄에는 많은 박물관들이 있다. 우에노 공원 안에는 네 개의 박물관이 있다.
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그중 하나인 도쿄 국립박물관은 일본에서 가장 큰 박물관으로 전통 일본 예술을 전문으로 하고 있다. 국립서양미술관과 4만 개가 넘는 일본과 외국 영화를 비롯해 많은 일본 현대 예술품들을 소장한 도쿄 국립근대미술관이 있다. 또한 우에노 공원에는 국립과학박물관과 우에노 동물원이 있다. 다른 박물관으로 아오야마의 네주 미술관과 도쿄 도심에서 스미다강 너머 스미다구의 에도-도쿄 박물관과 일본 국립국회도서관과 고쿄 주변에 위치한 도쿄 국립근대미술관이 있다. 도쿄에는 공연을 하는 많은 극장들이 있다. 이들은 노와 가부키와 같은 일본 전통극을 공연하는 많은 국영 및 민영 극장들을 포함한다. 심포니 오케스트라와 다른 음악 협회들이 서양과 일본 전통 음악을 연주한다. 도쿄에서는 또한 친숙한 클럽에서부터 국제적으로 알려진 일본 무도관까지의 다양한 곳에서 일본 현대음악과 서양의 팝과 락 음악을 들을 수 있다. 도쿄에서는 많은 축제들이 열린다. 주요 행사로 히에 신사의 산노, 아사쿠사 신사의 산자와 2년에 한 번씩 열리는 신전제가 있다. 해마다 7월의 마지막 토요일에는 스미다강에서 성대한 불꽃 축제가 열리고 백만 명이 넘는 사람들이 찾아온다. 봄에 벚꽃이 만개할 때 많은 도쿄의 시민들이 우에노 공원, 이노카시라 공원, 신주쿠 교엔으로 소풍을 나온다. 시부야와 이웃한 하라주쿠는 젊은이들의 스타일과 패션의 중심지로 알려져 있다. 도쿄의 주요 지하철역들에는 대규모 쇼핑센터들이 들어서 있다. 쇼핑 지구로 가장 인기 있는 곳은 백화점과 고급 상점들, 극장, 레스토랑 들이 모여 있는 긴자이다.
도쿄도

간다 지역에는 백여 개의 고서점들이 모여 있다. 그리고 아키하바라에는 전자제품과 컴퓨터 및 부속 기기 등을 취급하는 대규모 쇼핑센터들과 작은 상점들이 모여 있다. 스포츠. 도쿄는 일본 스포츠의 중심이다. 야구, 축구, 스모 프로 팀들이 경쟁하고 있으며 1964년 하계 올림픽과 2020년 하계 올림픽이 이곳에서 개최되었다. 2개의 프로 야구팀이 도쿄에 연고지를 두고 있는데, 일본 프로 야구 센트럴 리그 팀인 도쿄 야쿠르트 스왈로스(메이지 진구 야구장)과 요미우리 자이언츠(도쿄 돔)이 그것이다. 일본 스모 협회의 본부 또한 도쿄의 료고쿠 국기관 스모 경기장에 있고 이 곳에서 매년 3회(1월, 5월, 9월)에 스모 대회가 열린다. J리그에는 도쿄 베르디, FC 도쿄, FC 마치다 젤비아 3개 구단이 도쿄도에 연고지를 두고 있다. 그러나 아직 도쿄 23구를 직접 연고지로 하는 J리그 소속 구단은 존재하지 않는다. 도쿄는 1964년 하계 올림픽의 개최지이다. 도쿄 국립경기장에서 수많은 국제 스포츠 이벤트가 열렸다. 세계적인 수준의 개최지로서 도쿄에서는 종종 테니스, 수영, 마라톤, 미식축구, 유도, 가라테 대회와 같은 국내외의 스포츠 이벤트가 열린다. 시부야구 센다가야에 있는 도쿄 체육관은 수영장, 훈련실, 커다란 실내 경기장을 포함한 대형 스포츠 복합단지이다. 2020년 하계 올림픽이 도쿄에서 개최됨에 따라 새로운 도쿄 신국립경기장이 건립되고 있는 것을 비롯하여 많은 스포츠 시설들이 개보수 중이다. 자매 결연 도시. 단, #표시는 우호도시이다.
에스페란토

에스페란토()는 세계에서 가장 많이 쓰이는 인공어이다. "에스페란토"라는 이름은 1887년 발표한 국제어 문법 제1서에 쓰였던 라자로 루드비코 자멘호프의 필명인 "D-ro Esperanto(에스페란토 박사)"에서 유래하였다.(Esperanto는 본래 '희망하는 사람'이라는 뜻이다.) 국제적 의사소통을 위해, 배우기 쉽고 중립적인 언어를 목표로 하여 만들어졌다. 원래는 국제어()라고 불리었다. 현재 에스페란토는 여행, 의사교환, 문화 교류, 편지, 언어교육 등 많은 곳에서 사용되고 있다. 전 세계 200만 명의 사람들이 에스페란토로 대화할 수 있다. 그중에서 약 2,000~3,000명은 에스페란토를 말할 줄 아는 부모 사이에서 에스페란토를 모어로 습득하였다. 특징. 에스페란토는 말이 서로 다른 민족 간 의사 소통과 상호 이해, 나아가서 인류 평화를 위해 만들어진, 중립적이고 배우기 쉬우면서 모든 표현이 가능한 언어로서, 국제적으로 제 기능을 다할 수 있게끔 고안되었다. 그러나 '정말 배우기 쉬운가'라는 질문에 대해서 이견이 있다. 에스페란토를 쓰는 사람을 에스페란티스토라고 한다. 에스페란티스토는 국제어를 쓰는 사람들 중 세계적으로 가장 널리 퍼져 있으며 대한민국에도 에스페란토 협회인 한국에스페란토협회가 존재한다. 전 세계 에스페란티스토는 라 에스페로를 언어가(歌)로 사용하고 있으며, 언어기(旗)도 라 에스페로라고 부른다.
에스페란토

역사. 폴란드의 안과 의사 루도비코 라자로 자멘호프는 자신이 살고 있었던 지역의 언어 문제가 곧 주민들 사이에 불화의 요인으로 작용하고 있다는 것을 발견하고, 모든 사람들이 평등하게 사용할 수 있는 언어만 있으면 적어도 그러한 분쟁은 종식될 수 있으리라고 믿어, 이러한 목표를 달성하기 위하여 에스페란토를 창안하게 되었다. 처음에 자멘호프는 라틴어의 복구가 언어 문제의 해결책이라고 생각했으나, 실제로 라틴어를 배우면서 많은 어려움을 느꼈다. 영어를 배우면서 그 문법이 간단하다는 것과 동사의 인칭변화가 필요없다는 것을 깨달았다. 언어를 배우기 위해서 많은 단어를 알아야 한다는 문제점에 대해서는, 길을 걸으며 우연히 러시아어로 된 두 개의 간판을 보고 해결책을 생각해냈다. 두 개의 간판 (경비실), (과자가게)에는 공통적으로 라는 접미사가 사용되고 있었다. 그는 하나의 어근만 외우면 접미사를 써서 다양한 단어를 파생해 낼 수 있도록 구상하였다. 어휘는 다양한 언어에서 공통적으로 쓰이는 단어를 채용하기로 하였다. 1878년, 현재 에스페란토의 시험판인 링그베 우니베르살라를 만들어 고등학교 동급생에게 가르쳤다. 그 후 6년간, 우선 각 민족어로 된 문학작품과 시를 번역하며, 언어를 발전시켜 갔다. 그는 1895년 러시아 에스페란티스토 보로프코(N. Borovko)에게 보낸 편지에서 ‘비록 이 언어는 1878년에 이미 완전히 완성된 듯 했지만, 나는 이 언어가 완벽해지도록 6년을 더 소비하였다.’라고 적었다. 그는 완성된 언어를 발표하려 하였지만, 당시 폴란드를 지배하고 있던 러시아 제국 정부의 검열에 의해 출판하지 못하였다.
에스페란토

그는 그 기간 동안 성서나 셰익스피어의 작품을 에스페란토로 번역하고, 언어를 개량하였다. 1887년 제1서로 에스페란토를 최초로 발표하였다. 1920 년 에스페란토는 제 2 차 세계 대전까지 유럽 전역에서 사용되었는데,이 전쟁은 나치에 의해 에스페란토와 관련된 모든 것을 파괴했다. 독일에 따르면 에스페란토는 유대인이었고 독일의 선전에서 그들은 국가의 위협이며 소련에서는 에스페란토를 사용하는 모든 사람들이 테러 조직의 추종자였다. 언어 사용 지역의 지리적 위치와 인구. 지리학과 인구학. 에스페란토는 전 세계에서 가장 널리 사용되는 인공어이다. 이 언어를 구사하는 사람들은 유럽과 동아시아에 가장 많은데, 특히 도시 지역에 집중되어 있다. 에스페란토는 유럽의 북부와 중부 국가에서 특히 유행한다. 사람들은 자신의 지역에서 에스페란토 클럽을 만든다고 한다. 대한민국에서도 많이 사용한다. 언어 구사자의 수. 에스페란토 구사자들의 수를 예측한 사람은 은퇴한 심리학 교수인 시드니 컬버트(Sidney S. Culbert)이다. 이 교수는 워싱턴 대학에서 활동했으며 오랫동안 에스페란토를 사용했다. 그는 20년이 넘는 기간 동안 수십 개의 국가에서 에스페란토 구사자들에 대해 조사했다. 컬버트는 백만 명에서 이백만 명 사이의 사람들이 에스페란토를 Foreign Service Level 3 수준인, ‘전문적으로 능숙하게’ 구사할 줄 안다는 결론을 내렸다. (Foreign Service Level 3는 Foreign Service Level language ability measures 등급 중 하나로 복잡한 생각들을 망설임 없이 표현할 수 있고 연설과 라디오 방송 등을 이해할 수 있는 수준을 뜻한다.) 연감에서 그는 언어 구사자들의 수를 백만의 자리에서 반올림 하였다.
에스페란토

따라서 에스페란토 구사자들의 수는 이백만 명 정도인 것으로 보인다. 이 최종 수치는 에스놀로그에 언급되어 있는데, 이 수치가 정확하다면, 세계 인구의 0.03 %가 이 언어를 할 수 있는 것이다. 이것이 자멘호프가 꿈꾸던 보편적 언어의 목표는 아니지만, 이는 다른 어떤 인공어도 도달하지 못한 수치로 에스페란토의 유명한 정도를 알 수 있게 해준다. 핀란드의 언어학자이자 에스페란토의 모어 사용자 전문가인, 유코 린드스테드(Jouko Lindstedt)은 에스페란토 사용 지역의 전체적인 언어 사용 능력 비율을 나타내기 위해 다음과 같은 추정안을 내놓았다. 컬버트 박사의 구체적인 샘플 데이터 또는 인구 통계 데이터가 존재하지는 않기 때문에, 언어 구사자의 정확한 수치를 알기는 불가능하다. 2009년도에 루 분시-롤셔븐(Lu Wunsch-Rolshoven)은 헝가리와 리투아니아의 2001년도 인구 통계 데이터를 사용하여 160,000에서 300,000명의 사람들이 이 언어를 능숙하거나 활발하게 사용한다고 추정했다. 그리고 이 중 80,000에서 150,000명은 유럽 연합 국가의 국민들이라고 추정했다. 모국어 사용자. 에스페란토의 모어 사용자인, 에스페란토 원어민()은 에스페란토를 사용하는 부모 밑에서 태어날 때부터 이 언어를 배웠다. 이런 현상은 다문화 가정 내에서 에스페란토가 제1언어 또는 유일한 공통 언어일 경우에 자주 일어난다. 하지만 가끔 열렬한 에스페란토 사용 가족 내에서 일어나기도 한다. 에스놀로그의 15번째 에디션에서는 1996년도에 200에서 2,000명 사이의 에스페란토 모국어 사용자들이 있다고 하였지만, 이러한 수치들은 16, 17번째 에디션에서 삭제되었다.
에스페란토

언어학적 특성. 분류. 에스페란토는 인공어이므로, 어떤 자연어와도 친족관계가 없다. 발음체계는 슬라브어의 영향을 받았으나, 어휘는 주로 로망스어(프랑스어, 스페인어 등; 약 75%), 게르만어(독일어, 영어 등; 약 20%)로부터 채용하였다. 자멘호프가 정의하지 않은 문법상의 언어 사용은 초기 사용자의 모어였던 러시아어, 폴란드어, 독일어, 프랑스어의 영향을 받았다. 어순은 라틴어나 그리스어처럼 비교적 자유로우나 SVO형이 주로 쓰이며, 형용사가 명사 앞에 오는 경우가 많다. 전치사를 사용하며, 교착어적 성질도 가지고 있다. 문법. 에스페란토는 성이 없고, 규칙적으로 동사가 변화하는 교착어이다. 명사와 형용사는 주격과 대격, 즉 2개의 격을 가진다. 수는 단수와 복수가 있고, 형용사의 복수형이 존재한다. 동사의 인칭변화는 없고, 대격어미(-n)는 이동을 나타내거나, 전치사를 대신하기도 한다. 대격이 있으므로 러시아어, 그리스어, 라틴어, 일본어, 한국어와 같이 비교적 어순이 자유로운 편에 속한다. 어원. 에스페란토의 어휘는 대부분 유럽 언어에서 왔지만, 최근에 생긴 어휘는 비유럽어권에서 온 경우도 있다. 가장 주요한 어원은 라틴어와 스페인어, 프랑스어, 독일어, 영어 등이다. 다국어주의에 의해 대부분의 어휘는 서로 유사한 다양한 언어의 공통적인 부분에서 가져왔다. 글자. 에스페란토는 로마자에 6글자를 더하고 q, w, x, y 4글자를 뺀 28글자를 쓴다.
에스페란토

윗부호. 여섯 글자 에는 윗부호()라고 부르는 발음 구별 기호인 다른소리부호(^)와 짧은소리부호(˘)가 있다. 윗부호를 쓸 수 없을 때 바꾸어 쓰는 방식은 '에스페란토 기초'에서 제시한 H-체계와 현재 주로 쓰이는 X-체계가 있다. 비판과 개선안. 에스페란티도. 에스페란토가 발표된 이후, 수십 가지의 개선안과 에스페란토에서 파생된 인공어가 만들어졌다. 이를 에스페란티도라고 한다. 성 차별 문제. 에스페란토에서 기본적인 단어는 남성으로 규정하고 있다. 여성의 경우 접미사 -in-를 붙여 나타낸다. 즉, 남성의 경우에는 그냥 나타내고, 여성일 경우에는 접미사 -in-을 사용하여 특별히 강조하여 나타내고 있다. 이는 에스페란토가 발표된 1887년 당시 시대적 배경에서 유래한 남성우월주의이며, 에스페란토 주의에서 강조하는 사상 중 하나인 '평등'에 위배된다는 주장이 있다. 최근에는 가족에 관한 단어를 제외하고는 기본적인 단어는 성을 나타내지 않고, 남성을 나타낼 때는 vir-를 붙이는게 일반적이다. 또한 일부 에스페란티스토는 남성을 나타내는 접미사 를 추가할 것을 요구하는데 이를 "라 한다. 참고로, 에스페란토의 성과 관련한 문제로, 성을 나타내지 않는 대명사 'ri'를 추가하여, 일반적인 상황에서 'ri'의 사용을 주장하는 리이스모(riismo)도 있다. 에스페란토는 유럽인에게만 유리한 언어인가? 이는 에스페란토는 다른 언어에 비해 학습을 위해 1/10가량 시간이 적게 걸린다는 장점을 말하기도 하지만, 유럽인들에 비해 동아시아에서 생활하는 사람들이 에스페란토를 배우기 힘들다는 단점을 말하기도 한다.
에스페란토

이는 에스페란토의 대부분의 어휘가 유럽에서 기원하였으므로 그 언어와 관계없는 언어의 사용자는 에스페란토 어휘의 의미와 정확한 쓰임을 외우는 데 시간이 더 걸린다고 볼 수 있다. 대격. 에스페란토는 대격(또는 목적격)을 나타내기 위해 어미 -n을 사용하고 있다. 한국어의 경우 대격(또는 목적격) 조사 '-을/를'을 사용하여, 겉으로 드러내고 있다. 대격의 존재로 인해 에스페란토의 어순이 더 자유로워지고, 의미가 분명히 전달되는 등의 장점이 있다. 하지만 많은 유럽어의 경우 이를 구분하지 않고 사용하고 있으며, 따라서 유럽인들이 -n의 사용법을 배우는 데 상대적으로 어려움을 겪는다. 동의어. 에스페란토는 외래어를 받아들이는 데 일정한 규칙이 없으며, 필요에 의해 누군가가 만든 단어가 일정 수준 이상 널리 알려지면, 그런 새로운 단어를 모아서 발표하는, 소극적 방식으로 어휘를 늘려가고 있다. 이런 방식으로 인해 같은 뜻을 가진 두 단어 이상이 널리 사용할 경우, 동일하게 쓰이는 단어임에도 배우는 이의 입장에서는 둘다 외우는 수밖에 없다. 유럽 사용자의 경우, 유럽에서 공통적으로 사용하는 단어를 에스페란토화하는 것을, 비유럽권에서는 기존 단어를 사용하여 합성어를 만드는 것을 선호하는 편이기 때문에 같은 뜻을 가진 단어가 두개 이상 동시에 쓰이는 경우가 있다. 합성어의 경우에도 사람마다 합성어를 만드는 방법이 다르기 때문에 같은 뜻을 가진 여러 개의 합성어가 함께 쓰이는 경우가 있다. 또한, 원래 하나였던 단어가 여러 개로 분화하는 경우도 있다. 이처럼 에스페란토에는 자연어만큼은 아니나 동의어가 많으며, 에스페란토 학회가 동의어 정리에 적극적이지 않기 때문에, 학습자가 동의어를 모두 외워야 하는 부담이 따른다.
에스페란토

발음. 학습자의 모어에 따라 일부 발음을 구분하는 데 어려움이 올 수 있다. 한국어 화자가 자주 하는 실수는 다음과 같다.
양귀비과

양귀비과(楊貴妃科, )는 미나리아재비목의 과이다. 주로 북반구의 온대·아열대에 분포하며, 약 30속의 500종 정도이 알려져 있는데, 한국에는 흰양귀비·개양귀비·두메양귀비 등의 6속 16종이 분포하고 있다. 대부분이 초본이며, 보통 기름이나 색깔이 있는 즙을 가지고 있다.
GW 베이직

GW 베이직(GW-BASIC)은 원래 마이크로소프트가 컴팩을 위해 개발한 베이직의 일종이다. 이름의 GW는 초기 마이크로소프트의 직원이었던 그렉 위튼(Greg Whitten, 별명은 'gee-whiz')의 이름 첫 글자를 딴 것이다. GW-BASIC는 마이크로소프트/IBM BASICA와 호환성이 있으며, 디스크 기반으로 실행에 IBM PC에 포함된 ROM 베이직의 자원을 필요로 하지 않는다. 마이크로소프트는 GW-BASIC을 IBM PC의 운영 체제 MS-DOS에 기본 포함시켜서 제공했다. 또한 마이크로소프트는 좀 더 빠른 프로그램을 위해 BASCOM이라는 베이직 전용 컴파일러를 판매했다. 초기 마이크로컴퓨터 버전의 베이직 언어들이 그랬던 것처럼, GW-BASIC도 구조화 프로그래밍에 필요한 지역 변수 등의 구조가 없고, 인터프리터형 언어의 특성상 실행 속도가 비교적 느렸으나, 그 뒤로 수많은 그래픽 관련 명령어가 추가되었고, 레코드형 디스크 입출력 부분이 추가·보완되었다. MS-DOS 5.0 버전 이후로 마이크로소프트는 GW 베이직을 번들로 제공하지 않고, 대신 큐베이직(QBasic)으로 대체했다. 기능. IBM BASICA 및 GW-BASIC은 주로 MBASIC 버전 5.x의 포트이지만 IBM PC 하드웨어용으로 특별히 추가된 기능이 있다. BASIC-80 5.x 및 BASICA/GW-BASIC의 일반적인 기능은 다음과 같다. 헬로 월드 예제. 10 PRINT "Hello, World!" RUN 명칭. 이니셜 "GW"가 무엇을 의미하는지에 대한 몇 가지 이론이 있다. 회사의 BASIC 컴파일러 라인 표준을 개발한 초기 마이크로소프트 직원인 그레그 휘튼(Greg Whitten)은 빌 게이츠가 GW-BASIC이라는 이름을 선택했다고 말한다.
GW 베이직

휘튼은 이를 지휘즈 베이직(Gee-Whiz BASIC)이라고 부르며 게이츠가 자신의 이름을 따서 프로그램 이름을 지었는지 여부는 확실하지 않는다. 마이크로소프트 프레스의 마이크로소프트 사용자 설명서에서도 지휘즈 베이직(Gee-Whiz BASIC) 이름으로 참조된다. 수많은 그래픽 명령으로 인해 지휘즈(Gee-Whiz)라는 별명이 붙었을 수도 있다. 이니셜의 기원에 대한 다른 일반적인 이론으로는 "그래픽 및 윈도우", "게이츠, 윌리엄"(당시 마이크로소프트 사장) 또는 "게이츠-휘튼"(프로그램의 두 주요 디자이너)이 있다.
브레인퍽

브레인퍽()은 우어반 뮐러(Urban Müller)가 1993년 경에 만든 최소주의 컴퓨터 프로그래밍 언어이다. 이름에 포함된 fuck이 욕설이기 때문에 Brainf*ck, Brainf***, 혹은 단순히 BF라고 부르기도 한다. 언어의 설계. 뮐러는 가장 작은 컴파일러로 구현할 수 있는 간단하면서도 튜링 완전한 프로그래밍 언어를 만드는 것이 목적이었다. 이 언어는 여덟 개의 명령어로 구성되어 있다. 아미가 컴퓨터에서 작동하는 원래 컴파일러의 둘째 판은 크기가 240 바이트 밖에 안 된다. 그는 다른 난해한 프로그래밍 언어이자, 컴파일러 크기가 1024바이트인 False의 영향을 받았다. 이름이 말해 주듯이, 브레인퍽 프로그램은 이해하기 어려운 경향이 있다. 하지만 튜링 기계는 컴퓨터가 할 수 있는 모든 작업을 할 수 있고, 브레인퍽이 튜링 완전하기 때문에 브레인퍽 또한 복잡하기는 해도 컴퓨터가 할 수 있는 모든 작업을 할 수 있다. 이 언어는 프로그램 외에, 0으로 초기화된 바이트 단위의 배열과, 처음에 배열의 맨 첫 바이트를 가리키는 포인터, 그리고 입출력 스트림으로 구성된 간단한 기계 모델에 기반을 두고 있다. 명령어들. 여덟 개의 명령어들은 각각 한 개의 문자로 구성되어 있으며 다음과 같다: 위의 정의 대신에, codice_1에 ‘짝이 되는 앞쪽의 codice_2로 이동한다’는 의미를 사용할 수 있다. 이는 간단하지만 대칭적이지 못 하고 효율적이지도 않다. 이 두 정의는 모든 브레인퍽 프로그램에 대해서 동일한 행동을 보인다.
브레인퍽

거의 사용되지 않지만 동일한 또 다른 정의로는, codice_2가 ‘짝이 되는 뒤쪽의 codice_1로 이동한다’는 의미를 가지고, codice_1가 ‘포인터가 가리키는 바이트의 값이 0이 아니면 짝이 되는 앞쪽의 codice_2 다음 명령어로 이동한다’는 의미를 가지도록 하는 것이 있다. 브레인퍽 프로그램들은 codice_7이 codice_8 형이라 가정할 때 다음과 같은 치환을 사용해서 C 언어로 번역할 수 있다: 해설. 참고로 여기서는 배열의 각각의 원소들을 바이트로 서술했기 때문에, - 명령은 필요가 없으며 255개의 + 명령으로 고칠 수 있다. 비슷하게, 만약 배열이 유한하고 환형이면, 명령으로 고칠 수 있다. 하지만 이 언어가 튜링 완전하려면 배열의 크기와 각각의 원소들의 크기가 모두 제한이 없어야 한다. (이는 엄밀히 말할 때 현대의 PC가 튜링 완전하지 않은 이유와 동일하다.) 예제. 헬로 월드 프로그램. 명령어에 쓰이는 8개의 문자(+- [].)만 사용한 코드는 다음과 같다. 브레인퍽은 이 8개의 문자외에는 모두 무시하므로, 가독성을 위해 공백과 줄바꿈을 넣고 주석을 추가하여 다시 쓴 코드는 다음과 같다. +++ +++++ initialize counter (cell #0) to . [ use loop to set the next four cells to 70/100/30/10 > +++++ ++ add 7 to cell #1 > +++++ +++++ add 10 to cell #2 > +++ add 3 to cell #3 > + add 1 to cell #4 «« - decrement counter (cell #0) > ++ . print 'H' > + . print 'e' +++ ++ . print '. . print 'l' + . print '. > ++ . print ' ' « +++++ +++++ +++++ . print 'W' > . print 'o' + . print '. ----- - . print 'l' ----- --- . print 'd' > + . print '!' > .
브레인퍽

print '\n' ROT13. -,+[ Read first character and start outer character reading loop -[ Skip forward if character is 0 »++++[>++++++++<-] Set up divisor (32) for division loop (MEMORY LAYOUT: dividend copy remainder divisor quotient zero zero) <+<-[ Set up dividend (x minus 1) and enter division loop >+>+>-[»>] Increase copy and remainder / reduce divisor / Normal case: skip forward <]<[ Zero that flag unless quotient was 2 or 3; zero quotient; check flag ++++++++++++<[ If flag then set up divisor (13) for second division loop (MEMORY LAYOUT: zero copy dividend divisor remainder quotient zero zero) >-[>+»] Reduce divisor; Normal case: increase remainder >[+[ -]>+»] Special case: increase remainder / move it back to divisor / increase quotient ««<- Decrease dividend ] End division loop »[ -] Add remainder back to divisor to get a useful 13 >[ Skip forward if quotient was 0 -[ Decrement quotient and skip forward if quotient was 1 -«[-]» Zero quotient and divisor if quotient was 2 ]«[«-»-]» Zero divisor and subtract 13 from copy if quotient was 1 ]«[«+»-] Zero divisor and add 13 to copy if quotient was 0 ] End outer skip loop (jump to here if ((character minus 1)/32) was not 2 or 3) <[-] Clear remainder from first division if second division was skipped <.[-] Output ROT13ed character from copy and clear it <-,+ Read next character ] End character reading loop 같이 보기. 비슷한 언어들의 목록:
전자기학

전자기학(電磁氣學, )은 전기와 자기 현상을 탐구하는 학문이다. 전기와 자기는 전자기장을 이룬다. 자기 현상은 이미 기원전 2000년 무렵 중국 문헌에 등장하며, 전기 역시 기원전 700년 무렵 고대 그리스 세계에 알려져 있었다. 그러나, 전기와 자기가 전자기력이라는 동일한 기본 상호작용에 의한 현상이라는 점은 19세기에 와서야 밝혀졌다. 전기장. 양털로 만든 옷감에 플라스틱 빗을 여러 번 문지른 후 머리카락에 갖다 대면 머리카락이 빗에 달라 붙는 것을 볼 수 있다. 이와 같이 물체가 전기를 띄게 되는 것을 대전되었다고 한다. 고대 그리스 시대의 철학자 탈레스는 호박(琥珀)을 마찰하면 호박에 작은 물체가 달라 붙는 것을 관찰하였다. 전기를 뜻하는 는 호박을 뜻하는 에서 온 것으로 추정된다. 위에 든 예와 같이 두 물체를 마찰하여 대전된 전기를 정전기라고 하는데, 정전기가 대전되는 까닭은 물체를 이루는 원자가 지니는 전자 가운데 일부가 적은 에너지로도 쉽게 원자에서 벗어날 수 있기 때문이다. 이렇게 원자로부터 벗어나 움직이는 전자를 자유 전자라고 한다. 금속과 같이 자유 전자를 많이 지닌 물질은 언제나 전자들이 쉽게 이동하기 때문에 대전되었더라도 다른 물체와 닿게 되면 전기가 쉽게 전달되어 버린다. 이런 물체를 도체라고 한다. 반면에 고무나 유리와 같은 물질은 자유전자가 매우 적어서 한 번 대전되면 전하를 비교적 오랫동안 유지하게 된다. 이런 물체를 부도체라고 한다. 물질 가운데에는 상태에 따라 도체와 부도체의 성질을 모두 가질 수 있는 것도 있다. 이런 물질들은 반도체라고 부른다. 반도체는 최근 여러 전자 제품에 널리 사용되고 있다.
전자기학

전기에는 서로 다른 두 종류의 전하가 있어서 같은 것은 밀쳐내고 다른 것과는 끌어당긴다. 18세기 미국의 과학자이자 정치가였던 벤저민 프랭클린은 두 전하를 한 쪽은 양 전하, 다른 쪽은 음 전하라고 이름 붙였다. 이런 척력과 인력의 크기는 물체가 갖고 있는 전하의 양과 두 물체 사이의 거리에 관계된다. 이렇게 정전기로 대전된 두 물체 사이에 작용하는 힘은 쿨롱의 법칙으로 계산될 수 있다. 어떤 공간에 대전된 한 개의 물체가 있다고 할 때, 이 물체 근처로 지나가는 다른 대전된 물체는 쿨롱의 법칙에 따라 서로의 거리가 가까워 질 수록 더 강한 힘을 받게 된다. 반대로 일정 거리 이상 멀어지면 두 전하 사이의 힘은 무시될 수 있을 정도로 작아질 것이다. 이렇게 하나의 전하에서 만들어지는 전기력이 영향을 미치는 범위를 전기장이라고 한다. 전기장의 세기는 어떤 위치에 있는 물체가 단위 전하당 얼마만큼의 힘을 받는지로 계산한다. 국제단위계로 나타내면 쿨롱당 뉴턴, 즉 formula_1로 나타낸다. 물체에 고여있는 정전기와 달리 전류는 양전하에서 음전하로 흐르는 전기의 흐름이다. 1800년 이탈리아의 과학자 알레산드로 볼타는 황산 수용액에 구리막대와 아연막대를 담은 후, 두 막대를 금속선으로 이어 전지를 발명하였다. 볼타 전지는 최초로 전류를 지속적으로 공급하는 장치였다. 자기장. 고대 중국에서는 자석에 철이달라붙는 다는 사실과 자석이 남북을 가리킨다는 사실을 알고 있었다. 고대 중국인들은 이러한 성질을 이용하여 나침반을 만들어 사용하였다. 나침반은 세계 여러 곳에 전파되어 항해에 필수적인 장비가 되었다.
전자기학

자석은 전하와 같이 같은 극끼리는 밀치고 다른 극끼리는 잡아당기는 힘이 작용한다. 관례적으로 자석에서 북극을 가리키는 쪽을 N극, 반대편을 S극이라고 한다. 물질이 자기를 띄게 되는 것은 원자가 스스로 전류 고리를 갖기 때문이다. 원자핵의 자전과 원자핵 주변을 돌고 있는 전자의 공전과 자전때문에 원자에 전류 고리가 생기고 이 때문에 원자 자체에 N극과 S극의 성질을 나타내는 자기쌍극자가 형성된다. 전기의 기본 단위인 전하가 음전하 또는 양전하 홀로 존재할 수 있는 것과는 다르게 자기는 자기쌍극자에 의해 발생하는 현상이기 때문에, 기초 단위에서부터 N극과 S극이 동시에 존재한다. 자석에 철과 같은 물질이 달라붙는 현상을 자기라고 하고, 자석에 달라붙는 물질을 자성체라고 한다. 널리 알려진 자성체로는 철 이외에 니켈과 같은 것이 있다. 자기에 반응하지 않는 물질은 비자성체라고 하며, 이 외에 자석에 아주 약하게 반응하는 알루미늄, 크롬과 같은 물질은 상자성체, 구리, 금, 은과 같이 자석이 가까이 가면 약하게 반발하는 물질은 반자성체라고 한다. 대부분의 물질은 원자단위의 자기쌍극자가 무질서하게 놓여져 있기 때문에 서로간의 자기가 상충되어 자성을 띄지 않지만, 철이나 니켈같은 물질들은 원자의 배열이 자기가 한 쪽 방향으로 정렬되기 쉽도록 되어 있어서 쉽게 자성을 띄게 되고 한 번 자석이 되면 계속하여 자성을 유지하게 된다. 자성을 잃지 않고 계속 지니는 자석을 영구 자석이라고 한다. 철 막대를 자석의 한 극으로 내려 치면 철 원자의 자기쌍극자가 한 쪽으로 정렬되어 영구 자석이 된다.
전자기학

한편, 영구 자석이 된 철이라고 하더라도 약 770℃ 가 되면 자성을 잃는데, 열에 의해 원자가 무질서하게 운동하기 때문이다. 전기장과 마찬가지로 자기가 미치는 공간을 자기장이라고 한다. 위에 설명한 바와 같이 자기의 단위 자극인 자하는 전하와 달리 홀로 존재하지 않고 언제나 쌍극자로 존재하므로 N극에서 나와 S극까지 이어지는 하나의 자기 흐름을 생각할 수 있다. 이렇게 하나의 폐곡선으로 연결되는 자기 흐름을 자기력선이라고 하는데, 자기장은 일정 공간에 자기력선이 얼마나 많이 모여있는지와 그렇게 모인 자기력선이 얼마나 센 지를 고려하여야 한다. 자기력선이 일정 공간에 얼마나 많이 모여 있는지는 자기 선속 밀도(磁氣線束密度)라고 하며, 관례적으로 formula_2로 나타낸다. 한편, 특정 위치에서 자기장의 세기는 formula_3로 나타내는데, 그곳에 놓인 자하가 받는 힘을 뜻한다. 국제단위계에서는 자기장의 단위로 테슬라(T)를 사용하지만 일반적으로는 가우스(G)가 더 많이 쓰인다. 자기장의 경우에 자기 선속 밀도와 자기장의 세기가 다른 까닭은 자기장이 통과하는 매질마다 자기장을 전달하는 비율이 다르기 때문이다. 어떤 물질이 자화되어 자기장을 전달하는 비율을 투자율(透磁率)이라고 하고 그리스 문자 μ로 나타낸다. 투자율은 물질마다 고유의 값이 있는데 투자율이 수백에 근접하는 강자성 물체를 제외하면 대부분의 물질은 1에 가까운 투자율을 가지고 있다. 진공 또는 자유공간의 투자율은 특히 μ 0로 나타내며, 그 값은 formula_4이다. 자기장의 자기 선속 밀도 formula_2는 자기장의 세기formula_3에 투자율 μ를 곱한 것과 같은 값을 갖는다. 즉, 다음과 같은 수식으로 나타낼 수 있다.
전자기학

전자기 유도. 전기와 자기는 아주 오래전부터 알려진 현상이었지만, 이 둘이 사실은 같은 상호 작용이란 것은 19세기에 와서야 밝혀졌다. 1820년 덴마크의 과학자 한스 크리스티안 외르스테드는 전류가 흐르는 도선 가까이 나침반을 두면 나침반의 바늘이 가리키는 방향이 변하는 것을 관찰하고 전류와 자기 사이에 연관이 있음을 밝혀냈다. 프랑스의 과학자 앙드레마리 앙페르는 외르스테드의 논문을 읽고 자신도 같은 실험을 하여 전류가 흐르는 도선에 생기는 자기장의 방향을 관찰하였다. 앙페르는 전류가 오른손의 엄지손가락 방향으로 흐를 때 자기장은 나머지 네 손가락을 말아쥔 방향으로 형성된다는 것을 밝혔는데, 오른손 엄지를 위로 치켜 든다면 나머지 말아 쥔 네손가락은 반시계방향을 나타내게 된다. 이러한 발견은 앙페르의 오른나사 법칙이라는 이름으로 널리 알려지게 되었고, 훗날 수리 모형이 만들어져 앙페르의 회로 법칙이 수립되었다. 1824년 영국의 과학자 윌리엄 스터전은 전류에서 발생하는 자기장을 이용하여 전자석을 만들었다. 스터전이 처음 만든 전자석은 말굽 모양의 철심을 자기 코어로 이용한 것이었다. 스터전은 자기 코어에 굵은 구리 전선을 18 번 감아 전자석을 만들었다. 당시에는 오늘날과 같은 절연체가 없었기 때문에 스터전은 구리 도선에 바니시를 발라 절연체로 사용하였다. 전류가 자기장을 만든다는 사실이 알려지자, 자기장에서도 전류를 만들 수 있지 않을까 하는 의문을 갖는 것은 어찌보면 당연한 것이었다. 1831년 마이클 패러데이는 자석을 도선 가까이에서 움직이면 전류가 생긴다는 것을 밝혀내었다.
전자기학

패러데이는 영구 자석이든, 전자석이든 자기장을 형성하는 것이기만 하면 도선가까이에서 움직이면(즉, 자기장의 변화가 일어나면) 전류가 생긴다는 것을 알아내고 이를 정리하여 패러데이 전자기 유도 법칙을 발표하였다. 자기에서 전기가 유도될 수 있다는 것이 알려지자, 이것을 이용한 많은 기술들이 발명되었다. 니콜라 테슬라는 전자기 유도를 이용하여 교류 발전기를 발명하였다. 맥스웰 방정식. 1864년 제임스 클러크 맥스웰은 기존의 전기와 자기에 대한 이론의 수리 모형들을 약 20개의 방정식으로 정리하였다. 맥스웰은 나중에 의미가 같은 방정식들은 과감히 생략하고 본질적인 네 개의 방정식으로 정리하였다. 이를 맥스웰 방정식이라고 한다. 맥스웰 방정식이 다루는 전자기학의 법칙은 다음과 같다. 맥스웰은 전자기학에 대한 법칙들의 수리 모형을 정리하면서 로런츠 힘은 다루지 않았다. 로렌츠 힘은 전하를 띈 물체가 전기장 안에서 받는 힘을 뜻한다. 오늘날 전자기학은 맥스웰 방정식과 로런츠 힘을 기반으로 하고 있다. 맥스웰은 맥스웰 방정식을 정리한 후, 자계가 사인파와 같은 파동을 보이며 변화한다면 전계 역시 그에 따라 사인파 파동을 만들어 내게 될 것이고, 그 반대도 마찬가지 일 것이므로, 전기와 자기의 성질을 모두 갖는 파동, 즉 전자파가 존재할 것이라고 예측하였다. 맥스웰이 예측한 전자파는 1888년 하인리히 루돌프 헤르츠의 실험을 통해 증명되었다.
전자기학

이후, 전기 회로에서 생성된 전자파를 안테나를 통해 방출하거나 수신할 수 있다는 것이 알려지게 되었고, 이를 이용하여 무선 통신이나 방송과 같은 전자파를 이용한 기술들이 발명되었다.
생화학

생화학(生化學, )은 살아있는 생물체 내부의 구성 성분 및 생물체와 관련된 생리작용 또는 화학적 과정에 대해 연구하는 학문이다. 생물화학(生物化學, )이라고도 하지만, 보통 줄여서 생화학이라고 한다. 생화학적 과정들은 생명의 복잡성을 야기한다. 생물학과 화학의 하위 분야인 생화학은 분자유전학, 단백질 과학, 물질대사의 세 가지 분야로 나눌 수 있다. 20세기의 지난 수 십년 동안 생화학은 이들 세 가지 분야를 통해 생명의 과정을 설명하는데 성공하였다. 또한 생명과학의 거의 모든 분야들이 생화학적 방법론과 연구에 의해 밝혀지고 발전하고 있다. 생화학은 생체분자들이 어떻게 살아있는 세포 내에서 그리고 세포들 사이에서 일어나는 과정들을 발생시키는지를 이해하는데 초점을 맞추고 있으며, 이는 차례로 조직, 기관, 개체의 구조와 기능에 대한 연구와 이해와 크게 관련되어 있다. 생화학은 DNA에 암호화되어 있는 유전 정보가 생명의 과정을 일으킬 수 있는 분자 메커니즘에 관한 연구인 분자생물학과 밀접한 관련이 있다. 생화학의 대부분은 단백질, 핵산, 탄수화물, 지질과 같은 생물학적 고분자의 구조, 기능, 상호작용 등에 대해 다루며, 이들 생체분자들은 세포의 구조를 형성하고 생명활동과 관련된 많은 기능들을 수행한다. 세포의 화학작용은 더 작은 분자들과 이온들에 달려있다. 이것들은 물, 금속 이온과 같은 무기 화합물이거나 단백질 합성에 사용되는 아미노산과 같은 유기 화합물일 수 있다. 세포가 화학 반응을 통해 환경으로부터 에너지를 이용하는 메커니즘은 물질대사로 알려져 있다. 생화학에서의 발견은 주로 의학, 영양학, 농업에 적용된다.
생화학

의학에서 생화학자들은 질병의 원인과 질병의 치료 방법 및 의약품에 대해 연구한다. 영양학에서 생화학자들은 건강을 유지하는 방법과 영양소 결핍의 영향에 대해 연구한다. 농업에서 생화학자는 양과 비료를 조사하고, 작물 재배, 작물의 저장 및 해충 방제를 개선할 수 있는 방법을 발견하려고 노력한다. 역사. 생화학을 가장 넓은 정의로 보면 생물체의 구성 요소와 구성 체제, 그리고 이들이 어떻게 결합하여 생물체가 되는가에 대한 연구로 볼 수 있는데, 이러한 의미에서 생화학의 역사는 고대 그리스까지 거슬러 올라갈 수 있다. 그러나 특정 과학 분야로서의 생화학은 생화학의 어떤 측면에 초점을 맞추느냐에 따라 19세기 또는 이보다 조금 더 이른 시기에 시작되었다. 어떤 이들은 생화학의 시작이 앙셀름 파얜이 1833년에 최초로 효소인 다이아스테이스(오늘날 아밀레이스라 불리는)를 발견한 것일지도 모른다고 주장 하는 반면, 또 다른 이들은 에두아르트 부흐너가 세포 추출물에서 복잡한 생화학적 과정인 알코올 발효를 최초로 증명한 것을 생화학의 탄생으로 여기기도 한다. 일부는 1842년에 유스투스 폰 리비히의 생리학 및 병리학에서 물질대사에 대한 화학적 이론을 제시한 유기화학에서의 영향력 있는 연구를 생화학의 시작이라 꼽기도 하며, 또는 보다 이른 시기인 18세기에 앙투안 라부아지에의 발효 및 세포 호흡에 대한 연구를 생화학의 시작이라 보기도 한다. 생화학의 복잡성을 밝혀내는데 도움을 준 이 분야의 많은 개척자들도 현대 생화학의 창시자로 알려져 있다.
생화학

예를 들어, 에밀 피셔는 단백질 화학에 대한 연구를, 프레더릭 가울랜드 홉킨스는 효소와 생화학의 역동적인 성질에 대해 연구했다. "생화학(biochemistry)"이라는 용어 자체는 "생물학(biology)"과 "화학(chemistry)"의 결합으로부터 유래하였다. 1877년에 펠릭스 호페 자일러(Felix Hoppe-Seyler)는 《생리화학 저널》(Zeitschrift für Physiologische Chemie) 제1호의 서문에서 생화학이란 용어를 생리화학의 동의어로 사용하였고, 생화학 여구 기관의 설립을 주장했다. 그럼에도 불구하고 일부는 독일의 화학자 칼 노이베르크(Carl Neuberg)가 1903년에 생화학이란 용어를 만들었다고 주장하며, 또 다른 이들은 프란츠 호프마이스터(Franz Hofmeister)가 생화학이란 용어를 만들었다고 주장하기도 한다. 한 때는 생명체와 생명체의 물질들이 무생물과 구별되는 어떤 본질적인 특성이나 물질(흔히 "생기론"으로 일컬어짐)을 가지고 있다고 일반적으로 믿어졌고, 오직 생명체만이 생명의 분자를 생산할 수 있다고 생각하였다. 그런데 1828년에 프리드리히 뵐러는 요소 합성에 대한 논문을 발표하여, 유기 화합물을 인위적으로 만들 수 있음을 증명하였다. 그 이후 생화학은 특히 20세기 중반부터 크로마토그래피, X선 결정학, 이중 분극 간섭계, 핵자기 공명분광법, 방사성 동위원소 표지법, 전자현미경, 분자동역학 시뮬레이션과 같은 새로운 기술이 발달하면서 발전하였다. 이러한 기술들은 해당과정 및 시트르산 회로와 같은 세포의 많은 분자들과 대사 경로의 발견과 상세한 분석을 가능하게 했으며, 분자 수준에서 생화학에 대한 이해를 발전시켰다.
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필립 랜들(Philip Randle)은 1963년에 발견한 랜들 회로(포도당-지방산 회로) 및 당뇨병에 대한 연구로 잘 알려져 있다. 랜들은 지방산이 근육에 의한 포도당의 산화를 감소시킨다는 것을 확인했다. 고지방 산화가 인슐린 저항성의 원인이었다. 생화학에서 또 다른 중요한 역사적 사건은 유전자와 세포에서 정보 전달에 관여하는 유전자의 역할의 발견이었다. 생화학에서 이러한 부분을 흔히 분자생물학이라고 부른다. 1950년대에 제임스 D. 왓슨, 프랜시스 크릭, 로절린드 프랭클린, 모리스 윌킨스는 DNA 구조를 밝혀내고, 유전 정보의 전달 관계를 제안하는데 중요한 역할을 했다. 조지 비들과 에드워드 테이텀은 균류에서 하나의 유전자는 하나의 효소를 생성한다는 것을 보여준 공로로 1958년에 노벨 생리학·의학상을 수상하였다. 콜린 피치포크(Colin Pitchfork)는 1988년에 DNA 증거로 살인 혐의에 대한 유죄 판결을 받은 최초의 사람으로, 이것은 법과학의 발전을 이끌었다. 앤드루 파이어와 크레이그 멜로는 유전자 발현의 침묵에서 RNA 간섭(RNAi)의 역할을 발견한 공로로 2006년에 노벨 생리학·의학상을 수상하였다. 시작 물질: 생명의 화학 원소. 자연에서 발견되는 92가지의 화학 원소들 중 약 24가지는 다양한 종류의 생명체에 필수적이다. 지구 상의 희토류 원소는(셀레늄과 아이오딘을 제외하고는) 생명체에서 사용되지 않고, 몇 가지 흔한 원소들(알루미늄과 티타늄)도 생명체에서 사용되지 않는다. 대부분의 생물체들은 필요로 하는 원소들의 종류가 공통적이지만, 식물과 동물 사이에는 몇 가지 차이점이 있다.
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예를 들어, 바다 조류는 브로민을 사용하지만, 육상 식물과 동물은 브로민을 필요로 하지 않는 것처럼 보인다. 모든 동물은 나트륨을 필요로 하지만, 일부 식물은 나트륨을 필요로 하지 않는다. 식물은 붕소와 규소가 필요하지만, 동물들은 그렇지 않을 수도(또는 극소량이 필요할 수도) 있다. 산소, 탄소, 수소, 질소, 칼슘, 인의 6가지 원소들은 사람의 세포를 포함한 살아있는 세포 질량의 약 99%를 차지한다. 인체의 대부분을 구성하는 6가지 주요 원소 외에도, 사람은 18가지 이상의 미량 원소들을 필요로 한다. 생체분자. 생체분자의 4가지 주요 부류는 탄수화물, 지질, 단백질, 핵산이다. 많은 생물학적 분자(생체분자)들은 중합체이다. 단위체는 중합체로 알려진 큰 고분자를 생성하기 위해 서로 연결되어 있는 상대적으로 작은 분자들이다. 단량체가 서로 연결되어 생체고분자를 합성할 때 탈수 반응을 거치게 된다. 서로 다른 고분자들은 더 큰 복합체를 구성할 수 있으며, 이러한 복합체들은 종종 생물활성에 필요하다. 탄수화물. 탄수화물의 주요 기능 중 두 가지는 에너지의 저장과 구조의 형성이다. 당(糖)은 탄수화물이지만, 모든 탄수화물이 당인 것은 아니다. 지구 상에는 다양한 종류의 탄수화물들이 존재한다. 탄수화물은 에너지 저장에 사용될 뿐만 아니라 세포와 세포 사이의 상호작용 및 세포 신호전달에 중요한 역할을 한다. 가장 단순한 형태의 탄수화물은 단당류이며, 대부분 탄소, 수소, 산소가 1:2:1의 비율로(일반적인 화학식은 CnH2nOn,여기서 n은 3이상) 포함되어 있다.
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포도당(C6H12O6)은 가장 중요한 탄수화물이다. 과당(C6H12O6)은 과일의 단맛과 관련있는 단당류이며, 디옥시리보스(C5H10O4)는 DNA의 구성 성분이다. 단당류는 선형 또는 고리형으로 존재할 수 있다. 선형의 단당류는 카보닐기와 하이드록시기의 반응으로 산소 원자가 고리에 포함된 탄소 고리의 형태를 형성할 수 있다. 고리형 분자는 알도스이면 헤미아세탈, 케토스이면 헤미케탈이다. 이들 고리형에서, 고리는 보통 5개 또는 6개의 원자를 갖는다. 5원자 고리형은 5원자 고리 화합물인 푸란을 닮아서 푸라노스라고 하며, 6원자 고리형은 6원자 고리 화합물인 피란을 닮아서 피라노스라고 한다. 예를 들어, 알도헥소스인 글루코스(포도당)은 1번 탄소의 카보닐기와 4번 탄소의 하이드록시기 사이에 결합이 만들어져 헤미아세탈이 형성되면, 글루코푸라노스라고 불리는 5원자 고리 구조를 생성할 수 있다. 같은 반응이 글루코스의 1번 탄소의 카보닐기와 5번 탄소의 하이드록시기 사이에 일어나면, 글루코피라노스라고 불리는 6원자 고리 구조를 생성할 수 있다. 두 개의 단당류는 물 분자가 방출되는 탈수 반응을 통해 글리코사이드 결합을 형성하여 이당류를 생성할 수 있다. 이당류는 가수분해 반응으로 글리코사이드 결합이 분해되어 2개의 단당류를 생성할 수 있다. 가장 잘 알려져 있는 이당류는 포도당 1분자와 과당 1분자로 구성된 수크로스(설탕)이다.
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또 다른 주요 이당류는 포도당 1분자와 갈락토스 1분자로 구성된 우유에서 발견되는 젖당이다. 젖당(락토스)는 락테이스에 의해 가수분해될 수 있으며, 락테이스의 결핍은 젖당불내증을 초래한다. 몇 개(약 3~6개)의 단당류들이 결합하면, 올리고당("올리고(oligo-)"는 "소수(few)"를 의미)을 형성한다. 올리고당은 표지 및 세포 신호 뿐만 아니라 다른 용도로 사용될 수 있다. 수 많은 단당류들이 중합되면 다당류를 형성한다. 단당류들은 긴 선형 사슬의 형태로 결합되거나, 분지(가지 구조)를 형성할 수도 있다. 일반적인 다당류로 셀룰로스, 녹말, 글리코젠이 있는데, 이들 세 가지 다당류들은 포도당 단위체들의 결합으로 구성되어 있다. 셀룰로스는 식물의 세포벽의 중요한 구조적 구성 성분이며, 녹말은 식물의 에너지 저장 형태로, 글리코젠은 동물의 에너지 저장 형태로 사용된다. 탄수화물은 환원 말단 또는 비환원 말단을 가질 수 있다. 탄수화물의 환원 말단은 선형의 알데하이드(알도스) 또는 케톤(케토스) 형태와 평형을 이룰 수 있는 탄소 원자이다. 이러한 환원 말단의 탄소 원자에서 단위체의 결합이 일어나는 경우, 피라노스 또는 푸라노스 형태의 자유 하이드록시기는 다른 당의 하이드록시기 측쇄와 교환되어, 완전한 아세탈을 생성한다. 이것은 알데하이드 또는 케톤의 형태로 사슬이 열리는 것을 방지하고, 수정된 잔기를 비환원성으로 만든다.
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젖당에서 포도당 잔기는 환원 말단을 가지고 있고, 갈락토스 잔기는 포도당의 4번 탄소의 하이드록시기(-OH)와 완전한 아세탈을 형성한다. 수크로스는 포도당의 1번 탄소의 알데하이드와 과당의 2번 탄소의 케톤 사이에 완전한 아세탈의 형성으로 인해 환원 말단을 가지지 않는다. 지질. 지질은 다양한 종류의 분자들을 포함하고 있으며, 왁스, 지방산, 인지질, 스핑고지질, 당지질 및 테르페노이드(예: 레티노이드와 스테로이드)를 포함한 생물로부터 기원한 비교적 물에 불용성이고, 비극성 화합물들을 포괄하는 화합물들이다. 일부 지질들은 선형의 지방족 화합물이며, 다른 지질들은 고리 구조를 가지고 있다. 일부 지질들은 방향족 화합물(고리형의 평명 구조를 가진)인 반면, 다른 지질들은 그렇지 않다. 어떤 지질들은 유연한 반면, 다른 지질들은 경직된 것도 있다. 지질은 보통 글리세롤 1분자에 다른 분자들이 결합하여 만들어진다. 트라이글리세라이드는 1분자의 글리세롤과 3분자의 지방산의 결합으로 구성되어 있다. 이러한 경우에 지방산은 포화(탄소 사슬에 이중 결합이 없음)되거나 불포화(탄소 사슬에 하나 이상의 이중 결합이 있음)될 수 있다. 대부분의 지질들은 전체적으로 비극성이지만, 일부분이 극성을 가질 수도 있다. 일반적으로 지질 구조의 대부분은 물과 같은 극성 용매와 상호 작용을 잘 하지 않는다는 것을 의미하는 비극성 또는 소수성이다. 지질 구조의 또 다른 부분은 극성 또는 친수성이며, 물과 같은 극성 용매와 상호작용을 잘하는 경형이 있다.
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소수성 부분과 친수성 부분을 모두 가지고 있는 분자를 양친매성 분자라고 한다. 콜레스테롤의 경우 극성 부위는 하이드록시기(-OH)이다. 인지질의 경우 극성 부위는 인산을 포함하는 머리 부분이다. 지질은 사람의 일상 식단의 필수적인 부분이다. 사람들이 주로 섭취하는 대부분의 기름들과 버터, 치즈, 기와 같은 유제품들은 지방으로 구성되어 있다. 식물성 기름은 다양한 다불포화 지방산이 풍부하다. 지방 함유 식품은 체내에서 소화 과정을 거치며, 지방의 최종 분해 산물인 지방산과 글리세롤로 분해된다. 또한 지질, 특히 인지질은 다양한 의약품에서 사용되는데, 공동가용화제(예: 비경구 투입) 또는 약물 운반체의 성분(예: 리포솜 또는 트랜스퍼솜)으로 사용된다. 단백질. 단백질은 아미노산이라고 불리는 단위체로 만들어진 매우 큰 고분자 중합체이다. 아미노산은 알파(α) 탄소라고 불리는 키랄 탄소에 아미노기(–NH2), 카복시기(–COOH), 수소 원자(–H), 곁사슬(R기, –R)이 결합되어 있는 화합물이다. 아미노기와 카복시기는 생리적인 조건 하에서는 –NH3+ 와 –COO− 로 존재한다. 곁사슬(R기)는 각각의 아미노산의 종류마다 다르며, R기의 특성은 단백질의 전체적인 3차원 구조에 큰 영향을 미친다. 어떤 아미노산은 그 자체로 또는 변형된 형태로 기능을 가지고 있다. 예를 들어, 글루탐산은 중요한 신경전달물질로 기능을 한다. 아미노산들은 펩타이드 결합을 통해 서로 결합될 수 있다.
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이러한 탈수 반응으로 물 분자가 제거되고, 하나의 아미노산의 아미노기의 질소와 다른 하나의 아미노산의 카복실기의 탄소가 펩타이드 결합에 의해 연결된다. 두 개의 아미노산이 펩타이드 결합으로 연결된 분자를 다이펩타이드라고 하며, 짧은 길이의 아미노산(보통 30개 이하)이 연결된 분자를 펩타이드 또는 폴리펩타이드라고 한다. 단백질은 많은 수의 아미노산으로 구성되어 있다. 예를 들어, 중요한 혈장 단백질인 알부민은 585개의 아미노산 잔기들로 구성되어 있다. 단백질은 구조적, 기능적 역할을 수행할 수 있다. 예를 들어, 단백질인 액틴과 마이오신의 움직임은 궁극적으로 골격근의 수축을 일으킨다. 많은 단백질들이 가지고 있는 특성들 중 하나는 특정 분자나 특정 분자들의 유형에 특이적으로 결합한다는 것이고, 이러한 결합은 매우 선택적일 수 있다. 항체는 특정 유형의 분자와 결합하는 단백질의 한 예이다. 항체는 중쇄와 경쇄로 구성된다. 2개의 중쇄는 아미노산들 사이의 다이설파이드 결합을 통해 2개의 경쇄와 연결된다. 항체는 N-말단 도메인의 차이에 기초한 변형을 통해 특이적이게 된다. 실제로 항체를 사용하는 효소결합면역흡착검사(ELISA)은 현대 의학에서 다양한 생체분자를 검출하는데 사용하는 가장 민감한 검사 중 하나이다. 아마도 가장 중요한 단백질은 효소이다. 살아있는 세포의 거의 모든 반응에는 반응의 활성화 에너지를 낮추기 위한 효소가 필요하다. 효소는 기질이라고 불리는 특정 반응물 분자를 인식한 다음 반응을 촉매한다. 활성화 에너지를 낮춤으로써 효소는 반응 속도를 1011배 이상으로 증가시킨다.
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자발적으로 반응이 완료되는데 3,000년이 걸릴 반응은 효소 반응으로 1초도 채 걸리지 않을 수 있다. 효소 자체는 반응에서 소모되지 않으며, 다음 반응에서 재사용된다. 다양한 작용기를 사용하여 효소의 활성을 조절하고, 세포 전체의 생화학적 조절을 가능하게 한다. 단백질의 구조는 전통적으로 4가지 단계의 계층 구조로 설명된다. 단백질의 1차 구조는 아미노산의 선형적인 배열 순서로 결정된다. 예를 들어, "알라닌-글리신-트립토판-세린-글루탐산-아스파라긴-글리신-리신-…"과 같은 배열 순서이다. 2차 구조는 국지적인 형태와 관련이 있다. 아미노산들의 일부 조합은 α-나선이라고 불리는 코일 형태 또는 β-시트라고 불리는 시트 형태를 형성한다. 위의 헤모글로빈을 나타낸 그림에서도 일부 α-나선들을 볼 수 있다. 3차 구조는 단백질의 전체적인 3차원 입체 구조 형태이다. 이러한 단백질의 3차 구조는 아미노산의 배열 순서에 의해 결정된다. 실제로 아미노산 1개가 바뀌어도 전체 구조를 변화시킬 수 있다. 헤모글로빈의 β 소단위체는 146개의 아미노산 잔기로 구성되어 있다. 헤모글로빈의 β 소단위체의 6번째 아미노산인 글루탐산 잔기가 발린 잔기로 치환되면 헤모글로빈의 입체 구조가 바뀌어 낫 모양 적혈구 빈혈증을 일으킬 수 있다. 마지막으로 4차 구조는 4개의 소단위체를 가지고 있는 헤모글로빈과 같이 여러 개의 폴리펩타이드 소단위체를 가지고 있는 단백질의 구조와 관련이 있다. 모든 단백질이 두 개 이상의 소단위체로 구성되어 있는 것은 아니다.
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섭취된 단백질은 일반적으로 소장에서 단일 아미노산으로 분해되어 흡수된다. 그리고 나서 아미노산들은 새로운 단백질을 만들기 위해 결합될 수 있다. 해당과정, 시트르산 회로, 오탄당 인산 경로의 중간생성물들은 단백질을 구성하는 20가지 아미노산들을 만드는데 사용될 수 있으며, 대부분의 세균과 식물은 아미노산 합성에 필요한 모든 효소들을 가지고 있다. 그러나 사람 및 다른 포유류들은 단백질 합성에 사용되는 20가지 아미노산들 중 절반 정도만 합성할 수 있다. 이들은 아이소류신, 류신, 리신, 메싸이오닌, 페닐알라닌, 트레오닌, 트립토판, 발린을 합성할 수 없다. 이들은 필수 아미노산이기 때문에 섭취하는 것이 필수적이다. 포유류는 알라닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 시스테인, 글루탐산, 글루타민, 글리신, 프롤린, 세린, 티로신과 같은 비필수 아미노산들은 합성하는 효소들을 합성하는 효소들을 가지고 있다. 포유류는 아르지닌과 히스티딘을 합성할 수 있지만, 어리고 생장 중인 동물은 충분한 양을 생산할 수 없기 때문에, 아르지닌과 히스티딘은 종종 필수 아미노산으로 간주된다. 아미노산에서 아미노기가 제거되면, α-케토산이라고 불리는 탄소 골격이 남는다. 아미노기 전이효소는 아미노산의 아미노기를 다른 α-케토산으로 전달할 수 있다. 이것은 아미노산의 생합성에서 중요한데, 많은 생화학적 경로의 중간생성물들이 α-케토산 골격으로 전환된 다음, 아미노기 전이반응을 통해 아미노기가 추가되기 때문이다.
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그리고 나서 아미노산들은 서로 결합하여 단백질을 생성할 수 있다. 비슷한 과정이 단백질 분해에 사용된다. 단백질은 먼저 구성 성분인 아미노산으로 가수분해된다. 혈액 중에 암모늄 이온(NH4+)으로 존재하는 유리 암모니아(NH3)는 생명체에 독성을 나타낸다. 따라서 질소 노폐물을 배설하기 위한 적절한 방법이 존재해야 한다. 동물들의 필요에 따라 각기 다른 배설 방법들이 진화해 왔다. 단세포 생물은 간단하게 암모니아를 환경으로 방출한다. 마찬가지로 경골어류는 암모니아를 물 속으로 방출한다. 일반적으로 포유류는 요소 회로를 통해 암모니아를 요소로 전환시킨 다음, 요소를 배설한다. 서로 다른 두 단백질이 관련이 있는지, 즉 그들이 동종인지 여부를 결정하기 위해 과학자들은 서열 비교 방법을 사용한다. 서열 정렬 및 구조 정렬과 같은 방법은 과학자들이 관련 분자들 사이의 상동성을 식별하는데 도움을 주는 강력한 도구들이다. 단백질 간의 상동성을 발견하고, 관련성을 파악하는 것은 단백질족의 진화적인 패턴을 밝혀내는데 도움을 줄 수 있다. 두 단백질 서열이 얼마나 비슷한지를 발견함으로써, 단백질의 구조와 그에 따른 기능에 대한 지식을 얻을 수 있다. 핵산. 핵산은 세포핵에서 주로 발견되는 생명활동에 필수적인 생체고분자이다. 핵산은 모든 살아있는 세포와 바이러스에서 유전 정보를 전달할 수 있는 복잡한 고분자량의 생화학적 거대 분자이다. 핵산은 뉴클레오타이드를 단위체로 하는 중합체이다. 뉴클레오타이드는 핵염기(퓨린 계열 염기 또는 피리미딘 계열 염기), 5탄당, 인산의 세 가지 성분으로 구성된다.
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가장 일반적인 핵산은 디옥시리보핵산(DNA)과 리보핵산(RNA)이다. 각 뉴클레오타이드의 당과 인산은 서로 결합하여 핵산의 골격을 형성하고, 핵염기의 서열은 정보를 저장한다. 가장 일반적인 핵염기는 아데닌, 사이토신, 구아닌, 티민, 유라실이다. 핵산의 각 가닥의 핵염기들 사이에서 상보적인 염기쌍이 형성된다. 아데닌은 티민, 유라실과 수소 결합을 형성하고, 구아닌은 사이토신과 수소 결합을 형성한다. 세포의 유전 물질을 형성하는 것 외에도, 뉴클레오타이드는 모든 생명체에서 발견되는 주요 에너지 운반 분자인 아데노신 삼인산(ATP)을 형성할 뿐만 아니라 2차 전달자 역할을 한다. DNA와 RNA에서 발견되는 핵염기는 서로 다른데, 아데닌, 사이토신, 구아닌은 DNA와 RNA에서 모두 발견되는 반면, 티민은 DNA에서만 발견되고, 유라실은 RNA에서만 발견된다. 물질대사. 에너지원으로서의 탄수화물. 포도당은 대부분의 생명체에서 에너지원으로 사용된다. 예를 들어, 다당류는 효소에 의해 단량체로 분해된다. 글리코젠 포스포릴레이스는 다당류인 글리코젠으로부터 포도당 잔기를 분해한다. 젖당이나 수크로스(설탕)과 같은 이당류는 두 개의 단당류로 분해된다. 해당과정. 포도당은 해당과정이라고 불리는 10단계 과정으로 대사되며, 그 결과로 포도당 1분자가 피루브산 2분자로 분해된다.
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해당과정은 또한 2분자의 NAD+(니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드의 산화형)을 2분자의 NADH(니코틴아마이드 아데닌 다이뉴클레오타이드의 환원형)으로 전환시키고, 세포의 에너지 화폐인 ATP 2분자를 순생성한다. 해당과정은 산소를 필요로 하지 않는다. 세포가 산소를 사용할 수 없는 경우, 피루브산을 젖산(예: 사람에서)으로 전환시키거나, 피루브산을 이산화 탄소와 에탄올(예: 효모)로 전환시키는 과정에서 NADH를 NAD+로 산화시켜서 NAD+를 해당과정에 공급한다. 갈락토스 및 과당과 같은 다른 단당류들은 해당과정의 중간생성물로 전환될 수 있다. 시트르산 회로와 산화적 인산화. 대부분의 사람 세포에서와 같이 충분한 산소를 공급받는 세포에서 피루브산은 더 대사될 수 있다. 피루브산은 아세틸-CoA로 비가역적으로 전환되고, 이 과정에서 이산화 탄소가 방출되고, NAD+가 NADH로 환원된다. 1분자의 포도당으로부터 생성된 2분자의 아세틸-CoA는 시트르산 회로로 들어가서 4CO2로 완전 분해되고, 이 과정에서 6NADH, 2FADH2, 2ATP를 생성한다. 생성된 NADH와 FADH2는 전자전달계로 전달되는데, 전자전달계는 궁극적으로 전자를 산소(O2)로 전달하고, 이 과정에서 방출되는 에너지로 막(진핵세포의 경우 미토콘드리아 내막)을 경계로 한 H+(양성자)의 농도 기울기를 형성한다. 따라서 산소(O2)는 물(H2O)로 환원되고, 원래의 전자수용체인 NAD+와 FAD는 재생된다.
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이것이 사람이 산소(O2)를 들이마시고, 이산화 탄소(CO2)를 내뿜는 이유이다. NADH와 FADH2의 고에너지 전자는 전자전달계를 전달되고, 이 과정에서 방출되는 에너지는 막을 경계로 한 H+(양성자)의 농도 기울기로 보존된 다음, ATP 생성효소를 통해 ATP로 전환된다. 포도당 1분자가 세포 호흡에 사용되면, 해당과정에서 기질수준 인산화로 2ATP, 시트르산 회로에서 기질수준 인산화로 2ATP, 산화적 인산화에서 28ATP(NADH당 2.5ATP, FADH2당 1.5ATP)가 합성되므로, 총 32ATP가 생성된다. 포도당을 완전히 산화시키기 위해 산소를 사용하는 것은 산소를 사용하지 않는 어떤 대사 과정보다 훨씬 많은 에너지를 생물체에 제공한다는 것은 분명하며, 이것이 지구의 대기에 많은 양의 산소가 축적되고 나서야 복잡한 생명체가 출현하게 된 이유라고 생각된다. 포도당신생합성. 척추동물에서 격렬하게 수축하는 골격근(예를 들어, 역도 또는 단거리 달리기를 하는 동안)은 에너지 요구량을 충족시킬 만큼 충분한 산소를 공급받지 못하기 때문에 혐기성 대사 과정으로 전환되어 피루브산을 젖산으로 전환시킨다. 간은 포도당신생합성이라는 과정을 사용하여 포도당을 재생성한다. 포도당신생합성은 해당과정과 반대되는 과정이 아니며, 실제로 해당과정에서 얻은 에너지양의 3배를 필요로 한다(해당과정에서 얻은 2ATP와 비교하여 포도당신생합성은 6ATP를 필요로 함).
생화학

위와 같은 반응으로 생성된 포도당은 에너지가 필요한 조직에서 해당과정으로 들어가거나, 글리코젠(식물에서는 녹말)으로 저장되거나, 다른 단당류로 전환되거나, 이당류 또는 올리고당류로 결합될 수 있다. 운동 중의 근육세포의 해당과정, 근육세포의 피루브산이 젖산으로 전환된 다음 혈액으로 방출되고, 간세포에서 젖산이 피루브산으로 전환된 다음 포도당신생합성을 통해 포도당을 합성하고 포도당을 혈액으로 방출하는 순환을 코리 회로라고 한다. 다른 분자 규모의 생물학과의 관계. 생화학 연구자들은 생화학 고유의 특정 기술들을 사용하지만, 유전학, 분자생물학, 생물리학 분야에서 개발된 기술, 아이디어를 점점 더 결합시켜 사용하고 있다. 이들 분야 중에서 내용과 기술의 측면에서 강경한 적은 없었다. 오늘날 분자생물학과 생화학이라는 용어는 서로 교환이 가능하다. 다음의 그림은 각 분야들의 관계를 보여주고 있다. 주해. a. 과당은 과일에서 발견되는 유일한 당은 아니다. 포도당과 수크로스는 다양한 과일에서 다양한 양으로 발견되며, 때때로 과당보다 많이 존재한다. 예를 들어, 대추의 식용 부분의 32%는 포도당인데 비해, 과당은 24%, 수크로스는 8%이다. 그러나 복숭아는 과당(0.93%)이나 포도당(1.47%)보다 수크로스(6.66%)가 더 많다. 외부 링크. Poirot, Marc; Soules, Regis; Mallinger, Arnaud; Dalenc, Florence; Silvente-Poirot, Sandrine. Biochimie. Oct2018, Vol. 153, pp. 139–149 Afify, Heba M. American Journal of Biomedical Sciences. 2016, Vol. 8 Issue 3, pp. 200–207
J. R. R. 톨킨

존 로널드 루엘 톨킨(, , 1892년 1월 3일~1973년 9월 2일), 또는 J. R. R. 톨킨은 영국의 영어학 교수, 언어학자이자 작가이다. 그는 옥스퍼드 대학교 펨브룩 칼리지에서 1925년부터 1945년까지 고대영어학 교수로, 1945년에서 1959년 사이에는 같은 대학 머튼 칼리지의 영어영문학 교수로 재직했다. 그는 평생 써 온 소설을 통해 인생 후반에 큰 명성을 얻었는데, 이것에는 《반지의 제왕》, 《호빗》 등의 가운데땅 관련 세계관 책이 있다. 톨킨은 옥스퍼드 영어사전 편찬과 관련한 일을 하기도 했으며, 언어학 교수로도 재직했다. 톨킨은 언어학에 대해 관심이 많아서 그의 작품 내에 인공적인 언어를 만들어 사용하기도 하였는데, 그러한 언어들 중, 퀘냐와 신다린 등이 대표적이다. 톨킨은 인간 세계와는 다른 세계와 다른 종족을 만들어 내었고, 이로써 현대 판타지 소설이라는 새로운 장르를 크게 발전시킨 작가로 손꼽힌다. 그의 대표 작품으로는 《반지의 제왕》 삼부작과 《호빗》 등의 가운데땅에 대한 작품들의 지속적인 인기와 영향력은 그의 명성을 끌어올려 그를 현대 "판타지의 아버지"라 불리게 하였다. 또한 그는 베오울프와 가웨인 경과 녹기사 등에 대한 많은 비평도 남겼다. 그의 열열한 팬들은 톨키니스트라고 불리며 일부 매우 열열한 톨키니스트는 이 소설 시리즈를 거의 신앙 수준으로 여긴다. 그는 옥스퍼드 대학 내의 문학 토론 모임인 잉클링스의 멤버였으며, 같은 잉클링스 멤버였던 《나니아 연대기》의 저자인 C.
J. R. R. 톨킨

S. 루이스와는 절친으로 깊은 우정을 나누었다. 톨킨은 1972년 신년서훈명단에 올라 3등급 대영 제국 훈장(CBE)을 받았고, 이후 1973년 9월 2일 사망하였다. 그의 사후에는 그의 아들 크리스토퍼 톨킨이 아버지 톨킨의 집필을 정리하여 《실마릴리온》을 비롯해 많은 책을 출간하였다. 또 톨킨은 더 타임스에서는 2008년 영국의 위대한 작가 6위로 그를 선정하였고, BBC 투표에서는 지난 천년동안 위대한 영어 작가 6위에 뽑혔다. 생애. 톨킨의 조상. 톨킨의 직계 조상은 런던과 버밍엄에서 시계와 피아노를 만들던 장인이었다. 톨킨의 조상들은 퀴니히스베르크 인근의 프로이센 크로이츠 부르크에서 시작되었다. 이곳에서 그의 아버지의 조상인 미셸 톨킨이 1620년경에 태어났다. 미셸의 아들인 크리스티 누스 톨킨은 그의 아들 크리스티안 톨킨과 클리치부르크에서 단치히 자유시로 이사하였고, 후에 그는 두 아들과 런던으로 이사하였다. 그의 남동생은 존 로널드 로웰 톨킨의 조상이 되었다. 1792년 톨킨의 증조부는 지인과 한 제조업체를 인수해 시계를 제작해 판매하였다. 하지만 톨킨의 증조부는 영국 시민이 된적이 없었다. 다른 독일의 친척들도 런던의 두 형제와 합류했다. 톨킨의 성이나 유사한 철자를 가진 사람들 중 일부는 존 로널드 로웰 톨킨과 같은 가족에 속하며 그들은 세계 2차 대전이 끝나고 동 프로이센으로 이주한 사람들의 후손이다.
J. R. R. 톨킨

실제로 톨킨은 저지대 프러시안어로 '톨의 자손'이라는 뜻인데, 톨킨 스스로는 '저돌적'이라는 뜻의 독일어 '톨퀸(tollkühn)'에서 왔다고 말하고 다녔다. 어린시절. 톨킨은 1892년 1월 3일 오렌지 자유국(현 남아프리카 공화국)의 블룸폰테인에서 태어났다. 톨킨에게는 1894년 2월 17일에 태어난 남동생 힐러리 로웰 톨킨이 있다. 또한 톨킨은 어렸을 때 큰 거미에게 물렸는데, 어른이 되고 나서는 이 일을 기억하지 못했다고 한다. 3살 때 글을 읽기 시작했으며, 4 살때 영국 버밍엄으로 이주했다. 4살 때부터 글을 유창하게 쓸수 있었지만, 그의 아버지는 톨킨이 3살 때 류마티스 열로 세상을 떠났다. 이로 인해 가족은 소득이 끊기고 말았다. 하지만 톨킨의 어머니는 집에서 자식들을 가르쳤다. 톨킨의 어머니는 톨킨에게 식물학을 가르쳤다. 어린 톨킨은 그림 그리는 것을 좋아했는데 톨킨의 어머니는 라틴어 기초를 일찍 가르쳤다. 이후 그의 어머니는 외가 모두가 열성적인 성공회 신자였음에도 불구하고, 로마 가톨릭교회로 회심하였다. 톨킨의 어머니가 로마 가톨릭교회로 회심하자 성공회(Anglican) 신자였던 친척들은 톨킨 일족에게 등을 돌리고 경제적 지원을 끊음에 따라 톨킨 모자는 가난하게 생활하게 된다. 톨킨은 다시 킹스 히스로 이사를 가기도 했다. 그곳에서 그는 탐험하기를 좋아했으며, 후에 그의 소설에 종종 이름이 비슷하게 등장한다.
J. R. R. 톨킨

톨킨의 어머니는 톨킨이 12살 때 당뇨 합병증으로 죽었지만, 톨킨은 그의 나머지 생애 동안 그의 어머니가 믿음으로 인해 순교했다고 생각했고, 이는 그의 신앙에 많은 영향을 끼쳤다. 톨킨의 독실한 신앙은 성공회 신자인 C.S.루이스와의 대화에도 깊이 베어 있으며, 그의 작품 속에도 다양한 상징과 가치로 나타난다. 10대 시절 톨킨은 버밍엄의 킹 에드워드 학교과 성 필립 문법학교를 다녔다. 청년기. 10대 초반 톨킨은 사촌인 메리와 마조리 인클던의 발명품인 동물 언어를 처음으로 접했다. 그는 당시 라틴어와 앵글로색슨어를 공부하고 있었다. 그 언어에 대한 관심은 곧 사라졌지만 메리와 톨킨은 새롭고 복잡한 언어를 개발하였다. 후에 톨킨은 다음으로 작업해 새로운 언어인 나파린을 만들어내었다. 톨킨은 1909년 에스페란토를 공부하고 알게 되었다. 후에 그는 16페이지 짜리 "The Book of the Foxrook"라는 공책을 쓰게되었는데, 여기에서 톨킨의 초기 언어가 등장하였다. 이 공책은 에스페란토로 작성되었다. 1911년 톨킨은 스위스 루터 브루 넨 밸리에서 여름 휴가를 보냈다. 1968년 편지를 보면 이 때를 생생하게 기억하였으며, 이 경험은 톨킨의 리븐델을 창조하는데 영향을 주었으며, 호빗에서 빌보 배긴스가 난쟁이들과 야영하는 이야기에 영향을 주었다. 같은 해 10월, 톨킨은 옥스포드 전문대학에서 공부하게 되었다. 그는 처음에 고전을 공부했지만 1913년에 영어와 문학으로 과정을 변경하여 1915년 일류 명예를 받고 졸업하였다.
J. R. R. 톨킨

톨킨이 에디스 브렛을 만나 처음 사랑에 빠진 것은 그가 16세일 때였으며 당시 에디스는 톨킨보다 3살 많았다. 에디스는 개신교였기에 이를 좋지 않게 생각한 당시 톨킨의 후견인 모건 신부는 톨킨이 21살이 되기 전까지 그들이 만나는 것을 금지하였고 톨킨은 이에 따랐다. 톨킨은 21세가 되던 생일날 톨킨은 에디스에게 청혼하는 편지를 쓰고 결국 둘은 1916년 3월 22일 결혼하게 된다. 세계 1차대전 시기. 톨킨은 제1차 세계 대전 시작 후 1915년 7월 15일, 영국군에 지원하였고, 임시 부관에 임명되었다. 그는 케논 체이스13 보충 대대에서 11개월간 훈련을 받았고, 훈련을 마친 그는 영국 파견부대 11대대 소속으로 1916년 6월 2일에 프랑스에 투입되었다. 프랑스. 1916년 6월 5일, 톨킨은 밤새 프랑스의 칼레로 향했다. 처음으로 도착한 톨킨은 다른 병사들과 마찬가지로 영국 원정대 기지로 보내졌다. 6월 7일, 그는 영국 육군의 11대대에 신호 장교로 배정되었다는 것이 통보되었다. 대대는 제 25사단 제 74여단 소속이었다. 그의 부대가 소환되기를 기다리는 동안 톨킨은 지루함에 빠졌다. 그는 시간을 보내기 위해 그가 칼레로 넘어올 때의 감정에서 얻은 영감으로 "외로운 섬"이라는 시를 지었다. 영국군의 우편 검열을 피하기 위해 그만의 점자 코드를 만들기도 하였다. 1916년 6월 27일, 톨킨은 아미앵 근처의 도시에 합류하였다.