답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.이른 아침 풀잎이나 거미줄에 이슬이 맺는는 현상은 밤사이 기온이 떨어지면서 공기 중의 수증기가 물방울로 형태를 바뀌기 때문입니다. 이 현상을 알려면 포화 수증기량과 이슬점을 알아야 합니다.포화 수증기량은 공기가 특정 온도에서 포함할 수 있는 최대 수증기의 양을 말하며, 온도가 높을 때는 공기의 분자 운동이 활발해 수증기를 많이 포함할 수 있고, 온도가 낮으면 수증기량이 줄어듭니다. 이슬점은 공기의 온도가 낮아지면서 공기 속 수증기를 더 이상 포함할 수 없어 물방울로 바뀌기 시작하는 온도를 말합니다.낮에는 온도가 높아 공기가 포함할 수 있는 포화 수증기량이 크지만, 해가 지고 나면 지표면과 풀잎 거미줄 같은 물체들은 보유하고 있던 열이 방출되면서 급격히 식어가기 때문에 주변의 공기도 함께 낮아집니다. 공기의 온도가 낮아지면 공기가 포함할 수 있는 포화 수증기량이 급격히 줄어들어 이슬점에 도달하게 되고 수증기가 주변에서 가장 차가운 표면인 풀잎이나 거미줄에 부딪히면서, 기체에서 액체인 물방울로 바뀌어 맺히게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.가을철 단풍은 나무가 추운 겨울을 버티기 위해 영양분을 줄기나 뿌리로 이동시키고, 잎을 떨어뜨릴 준비를 하는 과정으로 잎 속 색소의 화학적 변화 현상입니다. 이 현상은 엽록소를 파괴하고 원래 있던 색소의 드러나면서 새로운 색소의 합성되는 과정으로 이루어집니다.봄과 여름에는 잎 속에 엽록소가 풍부하여 잎 속에 다른 색소가 들어있더라도 엽록소의 양이 압도적으로 많기 때문에 여름철 잎은 모두 초록색으로 보이지만 가을이 되어 일조량이 줄어들고 기온이 떨어지면 나무가 겨울을 나기 위해 에너지 소비를 줄이기 시작합니다. 뿌리에서 잎으로 공급되던 물과 영양분이 끊고, 영양분이 차단되고 햇빛이 줄어들면 엽록소가 빠르게 파괴되고 잎에서 초록색이 사라지기 시작합니다.노란색과 주황색은 엽록소를 보조해 햇빛을 흡수하는 카로티노이드와 잔토필이라는 노란색과 주황색 색소에 의해서 나타나게 되며, 붉은색은 안토시아닌이라는 색소를 합성해 나타나는데, 안토시아닌은 강한 햇빛으로부터 잎을 보호해 나무가 마지막까지 영양분을 최대한 줄기로 회수할 수 있도록 돕는 역할을 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.번개가 친 직후 약간의 시차를 두고 천둥소리가 들리는 이유는 빛과 소리가 공기 중에서 이동하는 속도 차이 때문입니다. 번개가 칠 때 전기에너지가 순간적으로 주위 공기를 수만 도까지 급격히 가열시키면 공기가 수축, 팽창을 일으키며 번개(빛)와 폭발적인 충격파인 천둥을 같은 장소에서 동시에 만들어냅니다. 하지만 빛의 속도는 약 30만 km/s 이고, 소리의 속도는 약 340 m/s 이기 때문에 빛이 소리보다 훨씬 빠릅니다. 따라서 번개가 친 후에 천둥 소리가 들리게 되는 것입니다. 시간 차이가 짧을수록 낙뢰 지점이 나와 가깝다는 뜻이므로 즉시 안전한 실내로 대피해야 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.나이가 들면서 피부에 주름이 생기고 검버섯이 피는 등의 노화의 원인은 몸 내부의 생물학적 변화와 외부 환경 요인이 작용하기 때문입니다.몸 내부의 생물학적 원인은 우리 몸의 염색체 끝부분에는 세포를 보호하는 텔로미어라는 구조가 있는데, 세포가 분열할 때마다 텔로미어의 길이가 점점 짧아지며, 일정 수준 이하로 짧아지면 세포는 더 이상 분열하지 못하고 세포 노화가 진행됩니다. 또한, 우리 몸에서 만들어지는 활성 산소가 체내의 정상적인 세포, DNA, 단백질을 공격하여 산화시키고, 나이가 들수록 몸속의 항산화 효소가 줄어들면서 산화 손상이 가중됩니다. 이외에도 콜라겐이나 엘라스틴의 감소와 줄기세포의 고갈과 재생 능력의 저하가 원인이 될 수 있습니다.외부 환경에 의한 원인은 나이가 들면 멜라닌 색소를 균일하게 배출하는 능력이 떨어져, 특정 부위에 색소가 과도하게 뭉치고 표피가 두꺼워지면서 검버섯이 피어나게 되며, 자외선은 진피층의 콜라겐을 파괴하는 효소를 활성화하여 피부 탄력을 급격히 떨어뜨립니다.결국 노화는 세포의 복구 능력은 떨어지는데, 산화 손상과 자외선 같은 외부 타격은 지속적으로 축적되는 과정이라고 볼 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.나무를 태우고 남은 재가 검은색을 띠는 이유는 불완전 연소로 인해 다 타지 못하고 남은 탄소 성분 때문입니다. 나무의 재는 크게 탄소 성분인 유기물 잔여물과 미네랄 성분인 무기질로 구성됩니다. 나무 속 유기물이 다 타지 못하고 잔류한 숯이나 그을음 형태의 탄소는 재의 검은색을 결정짓는 성분입니다. 그리고 나무가 생장하면서 뿌리로 흡수한 칼슘 화합물, 칼륨, 마그네슘 화합물 등의 미네랄이 연소 과정을 거치며 남은 성분들입니다.재가 검은색을 띠는 이유는 산소가 매우 풍부하고 온도가 충분히 높은 환경에서 완전 연소가 일어나면, 나무 속 탄소는 모두 산소와 결합해 이산화탄소 기체가 되어 공기 중으로 날아가지만, 불완전 연소를 하게 되면 이산화탄소로 변하지 못한 탄소 원자들이 미세한 알갱이 형태의 숯이나 그으름 형태의 탄소 잔재로 재 속에 섞이게 됩니다. 탄소 입자는 구조 특성상 가시광선의 모든 파장의 빛을 거의 100% 흡수하고 거의 반사하지 않기 때문에, 우리 눈은 빛이 반사되어 들어오지 않은 검은색으로 인식하기 때문에, 미연소 탄소가 섞인 재는 검은색이나 어두운 쥐색을 띠게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.유통기한이 남았더라도 이 상태의 초콜릿이라면 매장이나 고객센터를 통해 교환이나 환불을 받는 것이 좋을 것 같네요.물론, 상해버린 게 아니라 유통 과정 중 높은 온도에 노출되어 곰팡이나 세균 부패가 아니라 지방 성분의 변화이기 때문에 독성이 있거나 배탈을 일으킬 가능성은 적지만 초콜릿 특유의 부드러운 식감이 사라지고 퍼석퍼석하며 맛이 크게 떨어집니다. 초콜릿에 들어가는 카카오 버터나 가공유지는 화학 구조상 여러 형태의 결정을 형성할 수 있는 성질이 있습니다. 정상적인 초콜릿은 입안에서 부드럽게 녹는 안정된 결정 구조를 유지하도록 템퍼링 과정을 거쳐 만들어집니다. 유통 과정에서의 온도가 높아졌다가 다시 낮아지면 표면에 모인 지방 분자들이 다시 고체로 굳어지는데, 이때 원래의 매끄러운 구조로 돌아가지 못하고 불안정하고 거친 결정이나 굵은 입자 형태로 뭉치게 됩니다. 이 굵어진 지방 결정체들이 눈으로 보기에 하얗고 우둘두둘한 돌기 모양으로 발현되는 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.하늘이 낮과 해질 녘에 다른 색으로 보이는 현상은 빛의 파장에 따른 산란 차이와 태양빛이 통과하는 대기층의 거리가 다르기 때문입니다.태양빛은 여러 파장의 빛이 섞여 있는 백생광으로 파장이 길어지면 붉은색 계열이며, 파장이 짧아지면 파란색 계열의 빛이 산란합니다. 대기 중의 질소, 산소 같은 기체 분자들은 빛의 파장보다 크기가 훨씬 작은데, 이처럼 아주 작은 입자에 빛이 부딪힐 때 일어나는 산란을 레일리 산란이라고 합니다. 레일리 산란은 파장이 짧은 빛일수록 훨씬 더 강하게 펴져 나간다는 특징이 있습니다. 따라서 파장이 짧은 파란색 빛은 붉은색 빛보다 공기 중에서 약 5~6배 이상 강하게 산란합니다.낮에는 태양이 머리 위에 높게 떠 있어 태양빛이 지구 대기층을 통과하는 거리가 상대적으로 매우 짧아서, 파장이 짧은 파란색 빛이 공기 입자들과 부딪혀 하늘 전체로 활발하게 산란됩니다. 반대로 해가 지평선 근처로 내려앉으면 태양빛이 비스듬하게 진입하여, 낮에 비해 훨씬 두꺼운 대기층을 통과하기 때문에 파장이 긴 붉은색과 주황색 빛은 기체 입자들에 의해 잘 산란되지 않기 때문에, 두꺼운 대기층을 끝까지 뚫고 들어올 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.우리가 일상에서 느끼는 악취의 상당수는 공기 중에 떠돌아다니는 휘발성 산성 성분입니다. 신발장에서 나는 냄새는 땀과 세균이 단백질을 분해할 때 발생하는 유기산 성분이 지독한 발냄새의 주원이고, 냉장고에서 나는 냄새는 상한 우유나 부패한 음식물에서 나오는 시큼한 냄새 역시 낙산이나 초산 등의 산성 가스 때문입니다.베이킹소다는 물에 녹거나 공기 중의 수분과 만나면 약염기성 반응을 나타내는 물질로 휘발성 산성 악취 분자가 약염기성인 베이킹소다와 만나면 산-염기 중화 반응이 일어나 냄새가 나지 않는 비휘발성 염과 물 형태로 화학 구조가 완전히 바뀌어 바닥에 정착하므로 냄새가 사라집니다.또한, 악취를 만드는 세균과 곰팡이는 습도가 높은 환경에서 활발하게 가스를 배출하는데, 베이킹소다 가루는 공기 중의 수분을 흡수하는 성질이 있어 미생물이 번식하기 억제하는 효과가 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.기름기기 많은 그릇들은 잘 못 씻으면 기름기가 그대로 남아 있어 지저분해 지는 경우가 많죠. 그래서 주의 해서 설거지르 해야 합니다. 기름기가 많은 그릇을 따뜻한 물로 씻어야 하는 이유는 지방의 상태 변화, 분자 간 인력 약화, 계면활성제의 유화 작용 촉진이라는 복합적인 작용이 있기 때문입니다.그릇에 묻은 기름은 주로 비극성 물질인 트리글리세라이드 성분으로 찬물에 닿으면 기름의 온도가 낮아져 고체나 끈적끈적한 겔 상태가 되지만 따뜻한 물은 기름의 온도를 높여 액체 상태로 상전이시킵니다. 따라서 기름의 점도가 급격히 낮아져 그릇 표면에 고착되어 있던 기름이 약한 인력으로 쉽게 끊어내어, 기름때가 그릇에서 쉽게 떨어져 나올 수 있는 상태가 됩니다. 세제인 계면활성제를 사용하면 세제 분자들이 기름 방울을 동그랗게 감싸 미셀이라는 구형 구조를 형성하는데 따뜻한 물을 사용하면 훨씬 빠르게 물에 녹지 않는 기름을 물속에 안정하게 분산되어 녹여냅니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.뜨거운 물로 샤워할 때 욕실 거울에 김이 서리는 현상은 증발과 응결이 연속적으로 일어나는 과정입니다. 뜨거운 물은 높은 에너지를 포함하고 있는데, 물 분자들이 이 열에너지를 얻어 활발하게 움직이면서, 액체 표면을 뚫고 기체 상태인 수증기로 변해 공기 중으로 날아가면서 습도가 높아집니다. 따라서 욕실 안의 공기는 따뜻하고 습해지지만 유리로 된 거울 표면은 여전히 방 안의 차가운 온도를 유지하고 있습니다.수증기를 가득 머금은 따뜻한 공기가 차가운 거울 표면에 닿는 순간, 공기의 온도가 급격히 떨어지면서 수증기를 더 이상 머금을 수 없게 되고 이슬점에 도달하면서 기체였던 수증기가 다시 미세한 물방울로 응결이 일어나게 됩니다.참고로 거울에 비누나 샴푸를 살짝 바르면 물의 표면장력이 약해지면서 수증기가 응결할 때 동글동글한 물방울로 맺히지 않고 얇은 물막으로 넓게 퍼지기 때문에, 빛이 난반사되지 않고 투명함을 유지하게 됩니다.