답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.과거에서 머리카락에서 발생하는 다양한 기름 때를 제거하기 위해 여러 방법을 사용하였지만, 즈금은 샴푸와 린스라는 화학 물질을 사용하여 기름 때를 제거하고 모발을 보호하는 역할을 합니다. 이런 샴푸와 린스에는 정교한 화학적 중화 원리와 모발 보호 과학이 숨어 있습니다. 머리카락의 구조인 케라틴 단백질과 표면 전하의 변화를 바탕으로 두 제품의 원리와 시너지 효과를 알기 쉽게 설명해 드릴게요. 케라틴 단백질로 이루어진 머리카락은 있으며 평소 음전하(-)를 띱니다. 음이온 계면활성제가 주성분인 샴푸는 모발의 노폐물을 씻어내는데, 이 과정에서 모발의 음전하가 더욱 강해져 가닥끼리 밀어내고 표면의 큐티클이 열리게 됩니다. 반면 양이온 계면활성제를 사용하는 린스는 샴푸 후 강력해진 음전하와 정전기적 인력으로 결합하여 전하를 중화합니다. 그 결과 열렸던 큐티클이 닫히고 표면이 코팅되면서 정전기가 방지되고 부드러워집니다.두 제품을 순서대로 쓰면 샴푸로 청결해진 모발을 린스가 차분하게 감싸 안는 시너지가 납니다. 린스가 열린 큐티클을 닫아줌으로써 내부 케라틴 단백질과 수분의 유실을 막아주기 때문입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.요즘은 가정에서 청소를 할 때, 진공청소기를 사용하지 않는 집이 없을 거예요. 그 만큼 가정의 필수 가전 중에 하나가 되었습니다. 이런 진공청소기가 어떻게 해서 주변의 먼지를 빨아드려 깨끗하게 청소를 할 수 있는지 그 원리에 대해 설명 드리도록 하겠습니다.진공청소기의 기본 원리는 내부와 외부의 기압 차이를 이용한 먼지 흡입의 원리입니다. 청소기의 전원을 켜면 내부의 초고속 모터가 팬을 회전시켜 안쪽의 공기를 기기 밖으로 강제로 배출하는데, 이 과정에서 청소기 내부의 공기 밀도가 급격히 낮아지며 외부 공기압보다 훨씬 압력이 낮은 저기압인 부분 진공 상태가 형성됩니다.일반적으로 공기는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질이 있기 때문에 상대적으로 고기압 상태인 외부의 공기가 유일한 통로인 청소기 흡입구를 통해 내부로 세차게 빨 들어오게 됩니다. 이때 발생하는 강력한 공기의 흐름에 바닥의 먼지와 쓰레기가 함께 휩쓸려 들어오는 것입니다. 유입된 먼지는 필터에 걸러져 먼지통에 쌓이고, 공기는 다시 밖으로 배출되는 순환을 반복합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.저도 매번 같은 경험을 하기 때문에 질문자님의 마음 이해가 됩니다. 노랗고 끈적하게 변한 기름때, 정말 보기만 해도 한숨이 절로 나오고 어떻게 손을 써야 할지 막막하죠. 거의 접착제 수준으로 굳어버린 기름때는 평범하게 수세미로 문지르면 수세미만 끈적해져서 버리게 되고 팔만 아픕니다. 좀 더 확실하게 제거하는 방법을 설명해 드리도록 할게요.접착제처럼 굳은 기름때는 뜨거운 물과 알칼리성 세제로 녹이는 것이 가장 확실합니다. 먼저 환기를 위해 창문을 열고 고무장갑을 낀 뒤, 큰 비닐봉지에 후드 필터를 넣습니다. 그 위에 과탄산소다나 베이킹소다 1컵과 주방세제를 듬뿍 뿌립니다.필터가 잠길 정도로 뜨거운 물을 부어 비닐 입구를 묶으면, 부글부글 거품이 일어나며 때를 분해합니다. 단, 알루미늄 필터는 오래 담그면 변색되거나 부식될 수 있으므로 담그는 시간은 10분을 넘기지 않아야 합니다. 시간이 지난 후 필터를 꺼내 솔이나 칫솔로 가볍게 문지르면 기름때가 쉽게 씻겨 나갑니다. 마지막으로 따뜻한 물로 깨끗이 헹구어 바짝 말려주면 후드 필터의 고민이 해결됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.이제 우리의 일상에서 없어서는 안될 가전제품 중에 하나가 냉장고 인 것 같습니다. 요즘에는 일반 냉장고와 김치 냉장고 등 최소 2대의 냉장고를 사용하고 있구요. 이런 냉장고가 음식을 상하지 않고 온도를 낮춰 차갑게 유지하는 상태 변화라는 과학적 원리를 이용하는 것입니다. 이와 관련하여 상세하게 설명드리도록 할께요.냉장고는 냉매의 상태 변화에 따른 열을 이용해 내부 온도를 낮추는데, 이는 증발, 압축, 응축, 팽창의 네 단계 순환 과정을 거쳐 일어나게 됩니다.먼저 내부의 증발기에서 저온, 저압의 액체 냉매가 주변 열을 흡수하여 기체로 증발하며 내부를 차갑게 만듭니다. 열을 머금은 기체 냉매는 전기를 사용하는 압축기로 이동해 강하게 압축되면서 고온, 고압의 기체가 됩니다. 이 고온의 기체가 냉장고 외벽의 응축기를 지나갈 때 외부로 열을 방출하며 다시 고압의 액체로 응축됩니다. 마지막으로 팽창밸브를 통과하며 압력과 온도가 급격히 떨어져 저온, 저압의 액체 상태로 돌아갑니다.이처럼 냉장고는 전기에너지를 동력 삼아 냉매를 강제 순환시킴으로써, 내부의 열을 흡수하고 외부로 방출하는 열역학적 과정을 끊임없이 반복하는 우리의 중요한 가전제품이 된 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.모든 물체는 (+)전하를 띤 원자핵과 (-)전하를 띤 전자로 이루어져 있으며 평소에는 전기를 띠지 않는 전기적 중성인 상태로 존재하는데 두 물체가 부딪치며 마찰이 일어나는 순간 전자가 이동하며 발생합니다. 물체가 마찰하면서 전자를 잃으면 (+), 얻으면 (-)전하를 띠게 되는데, 이렇게 생긴 전기를 정전기 또는 마찰전기라고 합니다. 정전기 현상은 겨울철에 많이 발생하는데, 우리가 옷을 벗을 때나 문손잡이 같은 도체에 닿을 때 자주 발생합니다. 그래서 주유소에서는 화재 위험 때문에 정전기 방지 패드를 설치하여 몸에 있는 전기를 밖으로 빼내는 과정을 거치게 하는 거죠.여름보다 겨울에 정전기가 잦은 결정적인 이유는 습도 때문입니다. 물은 전기를 전도하는 성질이 있어서 습한 여름에는 공기 중 수증기를 통해 전하가 자연스럽게 빠져나갑니다. 반면 건조한 겨울에는 전하가 공기 중으로 도망가지 못하고 몸에 그대로 남아있게 됩니다. 여기에 겨울철 자주 입는 스웨터나 합성섬유 옷이 마찰을 더 많이 일으켜 정전기가 훨씬 쉽게 발생하게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.인라인 필터와 가드 컬럼까지 교체하셨는데도 동일한 피크 스플릿이 발생한다면, 질문자님의 예상대로 메인 분석 컬럼의 문제일 확률이 매우 높습니다. 현재 컬럼의 상태와 올바른 조치 방법, 그리고 유지보수 팁을 제가 아는 범위내에서 설명드려 보도록 하겠습니다.계획하신 초순수 장기 세척은 음이온 수지를 팽창시키고 오염물을 제대로 제거하지 못해 오히려 컬럼을 훼손할 수 있으므로 피해야 합니다. 피크가 갈라지는 이유는 컬럼 입구 충진물이 붕괴되어 빈 공간이 생겼거나, 이물질로 유로가 갈라진 경우, 또는 수지에 유기물 등이 강하게 흡착되어 이온들의 이동 속도가 달라졌기 때문입니다.이를 조치하려면 반드시 서프레서 연결을 해제한 상태에서 화학적 재생을 진행해야 합니다. 평소 사용하는 용리액의 10배 농축액을 낮은 유속으로 2~3시간 흘려보내 강하게 결합된 오염물을 억지로 밀어낸 뒤, 기존 용리액으로 다시 안정화시킵니다. 이 재생 과정을 거친 후에도 피크가 갈라진다면 물리적 손상일 확률이 높으므로 이때 컬럼을 교체해야 합니다.평소 컬럼 수명을 보호하려면 시료 주입 전 미세 필터 여과와 전처리 카트리지를 통한 유기물 제거를 철저히 해야 합니다. 또한, 용리액은 미생물 번식과 기포 유입을 막기 위해 자주 새로 제조하고 완벽히 탈기하여 사용하는 것이 중요합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.요즘처럼 햇빛이 강하가 따가울때는 꼭 자외선 차단제를 발라야 합니다. 자외선은 우리 몸의 피부층에 세포를 팍괴시키고 암을 유발하기도 하기 때문입니다. 이런 자외선 차단제의 주성분인 무기지차와 유기지차의 성질에 관해 설명드리도록 하겠습니다.무기자차인 징크옥사이드와 유기자차인 에칠헥실메톡시신나메이트는 자외선 차단 원리가 근본적으로 달라 피부 트러블 유발과 활성산소에 미치는 영향도 확연히 구분됩니다.​징크옥사이드는 피부 표면에 방어막을 씌워 자외선을 물리적으로 튕겨냅니다. 피부에 흡수되지 않아 화학적 자극은 적지만, 꼼꼼하게 세안하지 않으면 잔여물이 모공을 막아 좁쌀 여드름을 유발할 수 있습니다. 자외선이 세포에 닿기 전 원천 차단하여 활성산소 생성을 막아주며, 성분 고유의 광촉매 반응으로 인한 활성산소 발생은 입자 표면 코팅 기술을 통해 안전하게 억제됩니다.​반면, 에칠헥실메톡시신나메이트는 자외선을 피부로 흡수한 뒤 열에너지로 변환해 방출합니다. 이때 발생하는 미세한 열감과 화학 성분 자체가 민감한 피부에 자극이나 알레르기를 유발할 수 있습니다. 세포가 입을 자외선 타격을 선제적으로 흡수해 활성산소를 억제하지만, 자외선에 장시간 노출되면 성분이 파괴되는 광분해 현상이 일어나 오히려 2차적인 활성산소를 만들어낼 수 있다는 단점이 있습니다.제 답변이 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다. 행복한 주말 보내세요.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.화학에서 양적 관계는 매우 중요합니다. 그리고 이 부분을 다루기 위해서는 가장 기본이 되는 몰이라는 개념을 알아야 합니다. 몰은 화학을 하려면 몰라서는 안되는 필수 개념으로, 몰의 정의와 개념에 대해 설명해 드리도록 하겠습니다.화학 반응은 물질의 질량이 아닌 원자와 분자의 개수 비율로 일어납니다. 하지만 입자는 너무 작고 그 수가 많아 일일이 세는 것이 불가능합니다. 그래서 화학자들은 연필 12자루를 한 다스, 계란 30개를 1판으로 묶듯, 거대한 숫자를 하나로 묶는 몰(mol)이라는 단위를 도입했습니다.​1몰은 아보가드로수인 6.02 × 10^23개의 입자 모음을 뜻합니다. 이 복잡한 숫자를 1몰의 기준으로 삼은 이유는, 눈에 보이지 않는 원자량을 우리가 저울로 잴 수 있는 질량으로 바로 변환해주기 때문입니다. 예를 들어 원자량이 12인 탄소 원자를 아보가드로수만큼 모으면 그 질량이 정확히 12g이 됩니다.​결론적으로 몰은 눈에 보이지 않는 미시 세계의 입자 개수와 현실 세계의 질량을 연결하는 필수적인 다리 역할을 합니다. 덕분에 화학자들은 반응식의 입자 비율만 보고도 실험실에서 몇 그램을 계량해야 할지 쉽게 파악할 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.콰학이 발달하면서 다양한 합성제품들이 등장함에 따라 유해한 물질인 환경오염 물질들이 나타나고 여기에 인체의 생리작용을 변화 시키는 환경호르몬의 심각성이 대두되고 있습니다. 환경호르몬의 인체의 화학적 작용과 이를 예방하기 위한 방안으로 무엇이 있는지 설명해 드리도록 하겠습니다.환경호르몬은 체내 정상 호르몬과 화학적 분자 구조가 매우 유사해, 세포 수용체에 가짜 열쇠처럼 결합하는 내분비계 교란 물질입니다. 이들은 진짜 호르몬의 작용을 방해하거나 비정상적인 신호를 발생시켜 신체 시스템을 망가뜨립니다.​이러한 화학적 교란은 극미량으로도 인체의 성호르몬과 대사 체계에 악영향을 주어 성조숙증, 불임, 대사증후군과 같은 질환을 유발합니다. 또한 자연으로 유입될 경우 먹이사슬을 따른 생물농축으로 축적되어 어류나 양서류의 수컷을 암컷화시키는 등 치명적인 생태계 붕괴를 초래합니다.​이를 예방하기 위해서는 화학적 특성을 고려한 생활 습관이 필요합니다. 플라스틱에 열을 가하면 분자 간 결합이 느슨해져 비스페놀 A 같은 물질이 쉽게 녹아나오므로 뜨거운 음식은 유리나 도자기를 사용해야 합니다. 긁힌 코팅 프라이팬은 유해한 미세 입자를 배출하므로 즉시 폐기해야 하며, 공기 중으로 쉽게 기화되는 휘발성 환경호르몬을 배출하기 위해 자주 실내를 환기하는 것이 가장 효과적인 예방 방법입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.우주에는 지구와 환경이 전혀 다르기 때문에 이를 극복하기 위해서는 우부복에는 특별한 장치들이 필요합니다. 우주비행사들이 특별한 우주환경에서 살아가기 위해서는 우주복이 어떤 과학적 원리가 숨어 있는지 자세히 설명해 드리도록 하겠습니다.우주비행사의 우주복은 진공 상태의 우주 환경에서 인간을 보호하는 초소형 우주선입니다. 이 우주복은 크게 네 가지 과학적 원리를 통해 생명을 유지합니다.​첫째로 진공으로 인한 체액 비등을 막기 위해 내부를 지구 대기압의 약 3분의 1로 팽팽하게 유지하고 100% 순수 산소를 공급합니다. 둘째로 우주의 극심한 온도 차이를 극복하기 위해 차가운 물이 순환하는 튜브가 얽힌 수랭식 내복을 입어 체온을 일정하게 조절합니다. 셋총로 총알보다 빠른 미세 운석과 치명적인 방사선을 막기 위해 방탄 소재인 케블라 등 14겹 이상의 복합 첨단 직물로 외부를 감싸며, 헬멧의 금박 바이저로 유해한 태양 광선을 반사합니다.​마지막으로 등 뒤에 멘 휴대용 생명 유지 장치가 산소와 전력을 공급하고 내부의 이산화탄소를 지속적으로 화학적 흡수 및 제거하여 우주비행사의 안전한 생존과 활동을 보장합니다.이와같이 우주복은 우주비행사의 생명과 직결되기 때문에 다양한 안전장치가 결합된 만능 옷이라고 보시면 됩니다.