답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.질문자님 말씀처럼 같은 식물인데 잔디는 멀쩡하고 주변 잡초만 말라죽는 모습은 신기한 현상입니다. 이러한 약제를 선택성 제초제라고 부르며, 잔디와 잡초 사이의 식물학적 종류 차이, 생장 단계의 차이, 그리고 약물 해독 능력 차이를 이용한 것입니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드리겠습니다.가장 핵심적인 원리는 잔디와 일반 잡초의 식물 분류학적 차이에 있는데, 잔디는 잎이 뾰족하고 나뭇결이 평행하며 떡잎이 하나이지만 잡초는 잎이 넓고 핏줄이 그물망처럼 뻗어 있습니다. 가장 흔히 쓰이는 잎 처리용 제초제는 식물 성장 호르몬인 옥신의 구조를 모방하여 만든 화학물질입니다. 이 약제가 뿌려지면 쌍떡잎식물만 이 호르몬을 과도하게 흡수하여 세포가 제어 불능 상태로 폭발적으로 증식하여 줄기가 뒤틀리고, 영양분을 과도하게 소모한 끝에 순식간에 말라죽게 됩니다. 반면 외떡잎식물인 잔디는 이 호르몬 자극에 반응하지 않거나 체내에서 안전하게 분해해 버립니다.이른 봄에 뿌리는 제초제는 토양 표면에 화학 차단막을 형성하는 발아 전 제초제인 경우가 많습니다. 잔디는 이미 땅속 깊이 뿌리를 내려 안전하지만, 새로 싹을 틔우는 잡초 씨앗은 이 차단막을 지나며 약제를 흡수해 발아가 억제되고 사멸합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.토양 산성화는 토양의 pH가 저하되어 생태계와 농업 생산성에 악영향을 미치는 현상으로 토양이 산성화되는 원인은 자연적 원인과 인위적 원인으로 나뉘며, 이에 따라 토양 자체와 작물 생육에 다양한 문제를 유발합니다.토양 산성화는 빗물에 의한 염기성 이온 용출, 식물 뿌리의 수소 이온 배출, 유기물 분해 등의 자연적 요인으로 발생합니다. 여기에 과도한 질소질 비료 남용과 산성비 유입 같은 인위적 요인이 더해지면서 가속화됩니다.​산성화가 진행된 토양은 유용 미생물의 활성이 저하되고 인산이 결합하여 불용화되며, 유독한 알루미늄 이온이 용출되어 토양 생태계가 약화됩니다. 이로 인해 작물은 뿌리 발달이 억제되어 수분과 양분을 제대로 흡수하지 못하게 되고, 영양 결핍에 따른 황화 현상과 생육 부진을 겪으며 병충해에 취약해져 생산성이 크게 떨어집니다.따라서 산성화된 토양에는 석회질 비료를 뿌려서 토양을 중화시켜줘야 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.수증기는 자연적 온실효과의 절반 이상을 차지하는 가장 많은 온실기체입니다. 하지만 이산화탄소나 메탄처럼 지구 온난화를 직접 일으키는 원인이라기보다는 온난화를 가속하는 역할을 합니다. 이산화탄소 배출로 기온이 올라가면 대기가 머금을 수 있는 수증기량이 늘어나고, 대기 중 수증기가 늘어나면 지표면에서 방출되는 적외선 열에너지를 더 많이 흡수, 반사하면서 기온이 더욱 상승하고 대기 중 수증기량도 다시 늘어나는 악순환이 발생합니다.​다른 온실기체와의 결정적 차이는 대기 체류 시간과 응축성입니다. ​발전소 등에서 수증기를 대기로 직접 배출하더라도, 대기가 수용할 수 있는 한도를 넘어서면 금방 비로 내려오기 때문에 인위적인 배출 자체가 직접적인 온난화를 일으키지는 못합니다. 반면 이산화탄소는 대기 중에 누적되어 지구의 전체 기온을 조절하는 역할을 합니다.즉, 수증기는 인위적 배출로 인한 온난화의 직접 원인은 아니지만, 높아진 기온에 반응하여 온실효과를 극대화하는 핵심 매개체입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.베이킹소다와 과탄산소다는 하얀색 가루 형태에 친환경 세제로 비슷해 보이지만, 염기성의 세기와 작용 원리가 완전히 다른 물질입니다. 베이킹소다는 순하게 문질러 닦고 냄새를 잡는 용도라면, 과탄산소다는 강하게 때를 불려 녹이고 흰 옷을 하얗게 만드는 용도입니다.베이킹소다는 물에 잘 녹지 않는 고운 입자가 남아 있어, 스크래치 없이 표면을 문질러 닦아내는 물리적 청소에 탁월합니다. 또한, 음식물 쓰레기 냄새, 신발장 냄새 등 산성 악취를 잡아주는 탈취 작용에 뛰어납니다. 인체에 순하고 안전하여 과일 세척이나 가벼운 설거지, 냉장고 냄새 제거 등에 주로 사용됩니다.​반면, 과탄산소다는 따뜻한 물과 만나면 탄산소다와 과산화수소로 분해되면서 강한 산소 방울이 뿜어져 나옵니다. 이 산소가 옷감의 때나 오염 물질을 화학적으로 떼어내고 하얗게 만드는 산소계 표백제입니다. 강력한 세정 및 살균력을 지녀 흰 옷의 얼룩 제거, 표백, 세탁조 청소, 묵은 때 제거에 효과적입니다.보통 친환경 세제로 베이킹소다, 과탄산소다, 구연산을 세트 판매를 많이 합니다. 집안일의 영역에 따라 필요한 세정력과 성질이 다르기 때문입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.DDT(디클로로디페닐트리클로로에탄)는 20세기 중반 모기, 이 등 매개곤충 방제와 농업용으로 광범위하게 사용된 대표적인 합성 유기염소계 살충제입니다. DDT의 화학적 특성, 살충 원리, 그리고 인체에 미치는 영향을 설명해 드릴게요.DDT는 벤젠 고리에 염소가 결합한 유기염소 화합물로, 물에는 거의 녹지 않지만 지방이나 기름에는 매우 잘 녹지만 생물체 내에 들어가면 배출되지 않고 체지방 조직에 누적되는 성질을 가집니다. 화학적으로 매우 안정하여 잘 분해되지 않으며, 토양과 생태계에 장기간 잔류하면서 먹이 사슬 상위 단계로 갈수록 고농도로 축적되는 특성이 있습니다.​살충 원리는 곤충의 신경 세포막 내 나트륨 통로에 결합하여 이 통로가 닫히지 않게 고정하는 것입니다. 나트륨 이온이 계속 흘러들어 유발되는 지속적인 신경 자극은 곤충에게 전신 경련과 마비를 일으켜 결국 사멸에 이르게 합니다. DDT는 적은 양으로도 곤충 신경계에는 치명적이지만, 포유류 수용체와의 결합력은 상대적으로 낮아 개발 초기에는 인체에 무해한 꿈의 살충제로 오인받기도 했습니다.​인체에는 체지방에 축적되면서 만성적인 독성을 유발합니다. 내분비계를 교란하여 불임 및 생식 이상을 일으킬 수 있고, 발암유발 가능 물질로 간암과 유방암 위험을 높입니다. 아울러 신경계 및 간 독성을 유발하며 모유를 통해 아기에게 전달되기도 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.자동차 냉각수는 엔진의 적정 온도를 유지하고 내부 손상을 막는 것뿐만 아니라, 겨울철 결빙과 여름철 과열, 그리고 엔진 내부 부식을 막기 위해 조합된 화학 용액입니다. ​주요 성분은 크게 증류수, 부동액, 부식 방지 첨가제 3가지로 구성됩니다.​냉각수의 절반을 차지하는 증류수는 높은 비열을 바탕으로 엔진의 막대한 열을 빠르게 흡수하고 라디에이터로 전달해 식히는 핵심 열 전달체 역할을 합니다. 미네랄이나 칼슘 등의 불순물이 없는 증류수를 사용합니다.​에틸렌 글리콜 성분의 부동액은 물의 어는점을 -35°C 이하로 낮춰 겨울철 결빙으로 인한 엔진 균열을 막고, 끓는점을 높여 여름철 과열 현상을 방지합니다. 독성이 없는 환경 친화적 성분인 프로필렌 글리콜이 사용되기도 합니다.​마지막으로 부식 방지제 및 첨가제는 고온의 수분에 노출된 내부 금속 부품의 부식을 막고, 순환 과정에서 생기는 기포 제거와 산도 조절을 통해 엔진 계통의 수명을 연장합니다.냉각수를 주기적으로 교환해야 하는 주된 이유는 물이나 부동액 성분이 사라져서가 아니라, 부식 방지제 첨가제가 시간이 지남에 따라 소모되어 성능이 떨어지기 때문입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.질문자님이 앱에서 검색된 내용에서 침전으로 부기가 생긴다는 내용은 생물학적으로 잘못된 설명이며, 살아있는 몸이 붓는 것은 세포막에서 물질 출입에 의한 삼투압과 수분 재흡수 불균형 때문입니다. 반면 질문자님이 제안하신 가정처럼 물이 얼음으로 변해 녹지 않는 상태라면, 몸이나 고기 전체가 물리적으로 부풀어 오르는 것이 맞습니다.​물은 액체에서 고체인 얼음으로 변할 때 육각형 결정 구조를 형성하며 부피가 증가하는 특성을 가집니다. 생명체나 고기 조직은 대부분 수분으로 이루어져 있으므로, 주입된 물이나 생체 내 수분이 얼어붙으면 부피 팽창으로 인해 내부 조직을 밖으로 밀어내게 되어 부피가 중가하게 됩니다.​따라서 세포 생존 여부와 상관없이 물이 얼어붙어 유지된다는 물리적 조건이 성립한다면, 얼음 결정의 생성 및 팽창으로 인해 동결된 고기나 동사한 사체 전체의 부피가 커지고 단단해지게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.얼음에서 실제 물리적 온도가 가장 낮은 곳과 피부에 닿았을 때 차갑게 느껴지는 부위는 약간 차이가 있습니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.​냉동실에서 막 꺼낸 얼음 전체는 보통 영하 15℃ ~ 영하 20℃ 정도의 낮은 온도인데, 겉면은 상온에 나오는 순간 공기와 접촉하며 열을 흡수해 온도가 올라가고 녹아내리기 시작합니다. 반면, 중심부는 외부의 열이 내부까지 전달되는 데 시간이 걸리기 때문에, 얼음 속 가장 깊은 중심부가 영하의 온도를 가장 오랫동안 유지합니다.따라서 얼음에서 물리적으로 온도가 가장 곳은 겉면이 아닌 중심부입니다. 가장 차가운 부위는 얼음을 반으로 쪼갰을 때 드러나는 내부 단면입니다.​피부로 느끼는 자극은 접촉하는 형태에 따라 조금 달라집니다. 쪼갠 얼음의 넓고 평평한 면을 대면 체온을 순간적으로 대량 빼앗아가 강하고 먹먹한 차가움을 줍니다. 반면 뾰족한 모서리는 닿는 면적은 작아도 압력이 한 점에 집중되어 따끔하고 얼얼한 차가움을 느끼게 합니다.​따라서 온도와 감각 모두에서 가장 차가운 자극을 원하신다면, 얼음을 반으로 깨뜨린 후 드러난 속 단면의 평평한 부위를 피부에 대는 것이 가장 확실합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.자전거 체인이나 철제 도구에 생기는 붉은 녹을 긁어내지 않고 녹 변환제를 바르는 것은, 불안정한 붉은 녹을 화학 반응을 통해 안정적이고 치밀한 검은색 보호 피막으로 금속 표면에 정착시키는 원리입니다.녹 변환제의 주요 성분은 식물에서 추출한 폴리페놀계 유기산으로, 녹 변환제의 가장 중요한 핵심 성분인 탄닌산과 산성 환경을 만들어 화학 반응을 촉진하는 환원제 역할을 하는 인산이 붉은 녹의 산화철과 반응하여 작용합니다. 탄닌산은 철 이온과 결합해 물에 녹지 않는 탄닌산철 복합체를 만들고, 인산은 인산철 피막을 형성하여 금속 표면을 보호합니다.구멍이 뚫린 다공성 구조의 붉은 녹은 수분과 산소를 흡수해 부식을 계속 진행시키지만, 반응 결과 생긴 검은색 피막은 빈틈없이 치밀합니다. 이 피막과 제품에 포함된 고분자 수지가 외부 수분과 산소의 침투를 물리적으로 완전히 차단함으로써 부식의 근본적인 원인을 제거하게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.드라이클리닝은 물 대신 무극성 유기 용매를 사용하여 옷감을 세탁하는 방식으로 실크나 울 같은 천연 단백질 섬유를 손상시키지 않으면서 오염 물질만 깨끗하게 제거하는 화학적 원리는 분자의 극성 차이와 수소 결합을 유지시켜 주는데 있습니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.옷에 묻는 찌든 때, 피지, 음식물 기름, 화장품 등은 대부분 무극성 화합물인데, 퍼클로로에틸렌이나 석유계 용매는 대표적인 무극성 용매이므로 이 용매들이 무극성인 기름때에 침투하면 기름 분자들을 깔끔하게 둘러싸서 용해 시킵니다.또한, 실크와 울 같은 동물성 단백질 섬유는 내부의 수소 결합으로 형태를 유지합니다. 강한 극성을 띤 물은 섬유에 침투해 수소 결합을 깨뜨림으로써 섬유를 부풀게 만들고 수축 및 변형을 유발합니다. 반면 무극성 유기 용매는 단백질의 수소 결합에 전혀 영향을 주지 않으므로, 섬유의 구조와 질감을 유지한 채 무극성 기름때만 선택적으로 녹여 깔끔하게 제거할 수 있습니다.