답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 우리 일상에서 페트병, 폴리에스테르 섬유, 식품 포장재 등으로 가장 널리 쓰이는 합성 고분자 플라스틱입니다.이런 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)는 테레프탈산과 에틸렌글리콜의 직접 에스테르화 반응이나 디메틸테레프탈레이트(DMT)를 이용한 에스테르 교환 반응을 통해 합성합니다. 이 반응들은 에스테르 결합을 형성하면서 물이나 메탄올 같은 소분자가 부산물로 빠져나오는 대표적인 축합 중합반응이며, 분자 사슬이 단계적으로 결합하며 길어지는 중합 반응입니다.이 중합 반응은 가역 반응이므로 고분자량의 PET를 얻기 위해서는 반응 과정에서 생성되는 부산물을 고온, 고진공 조건을 통해 지속적으로 제거해야 평형이 정반응 쪽으로 일어납니다. 또한, 반응물의 정확한 1:1 당량비와 높은 순도가 유지되어야만 사슬이 끊기지 않고 길게 자랄 수 있어, 초기에는 주로 짧은 올리고머가 형성되다가 반응 후기에 이르러서야 분자량이 급격히 증가하며, 페트병처럼 높은 강도가 필요한 제품을 만들 때는 녹는점 이하에서 반응을 진행시키는 고상 중합을 추가로 거쳐 최종 분자량을 높일 수 있습니다.제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.저는 개인적으로 아스피린은 인류의 삶을 윤택하게 해준 위대한 발명품 중에 하나라고 생각합니다. 그럼 아스피린에 대해 설명드릴께요.아스피린의 주성분인 아세틸살리실산은 통증과 염증을 유발하는 물질인 프로스타글란딘의 합성 경로를 원천 차단하여 진통 억제 효과를 냅니다. 우리 몸의 조직이 손상되면 시클로오게나아제(COX)라는 효소가 활성화되어 프로스타글란딘을 만들어 내는데, 아스피린은 이 COX 효소의 활성 부위에 아세틸기를 결합하여 아세틸화 반응을 일으키게 되고, COX 효소는 프로스타글란딘을 더 이상 생산할 수 없게 되며, 그 결과 뇌로 전달되는 통증 신호와 염증 반응이 급격히 줄어들게 됩니다.특히 아스피린은 다른 진통제와 달리 효소의 구조를 비가역적으로 변형시켜 영구적으로 파괴하므로, 새로운 효소가 합성될 때까지 강력하고 지속적인 진통, 소염 효과를 유지시켜 줍니다.제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.과일에 포함된 에틸렌은 식물 호르몬으로서 미량으로도 과일 세포의 수용체와 결합해 성숙 유전자를 활성화하는 역할을 하기 때문에 이 신호에 따라 세포 내에서 다양한 분해 효소들이 대량 합성되며 과일을 숙성시켜 줍니다. 그래서 덜 익을 과일을 익은 과일과 함께 놓아 두면 휠씬 빨리 익습니다.그 과정은 먼저, 아밀레이스 효소가 세포 내 전분을 포도당과 과당 같은 당류로 가수분해하여 단맛을 유도함과 동시에 펙티나아제 등의 효소가 단단한 세포벽의 펙틴 성분을 분해해 식감을 부드럽게 만들고, 클로로필라아제 효소는 엽록소를 파괴하는 한편 카로티노이드나 안토시아닌 같은 색소 합성을 촉진시켜 붉고 노란 빛깔로 변화시킵니다. 신맛을 내는 유기산은 호흡 기질로 소모되어 감소하고, 지질 분해를 통해 향긋한 휘발성 에스테르 화합물이 생성하게 됩니다.특히 에틸렌은 세포를 자극해 더 많은 에틸렌을 분비하게 만들는 효과가 있어, 이 분해와 성숙 과정은 주변 세포와 이웃 과일로 도미노처럼 빠르게 확산되는 거죠.제 답변이 질문자님께 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.요즘 인공지능이 대세이죠. 먼 미래라고 생각한 것들이 이제 현실에 와 있고, 또한 미래를 변화시킬 수 있는 강력한 수단이기고 합니다.인공지능의 발전으로 일상에서 가장 크게 변화할 분야는 여러 가지가 있지만 저는 개인 맞춤형 헬스케어와 자율주행 , 로봇에 중점을 두고 싶습니다. 이 분야들이 우리의 삶과 가장 밀접한 관계가 있기 때문입니다.의료 분야는 치료에서 실시간 예방으로 패러다임이 바뀌고 있죠. 웨어러블 기기가 체온, 심박수, 혈당 등 생체 신호를 상시 모니터링하고 인공지능이 이를 분석하여 질병의 전조 증상을 예측할 수 있고, 개인의 유전자 정보와 생활 습관을 결합한 맞춤형 식단과 운동 등의 건강 관리가 가능해집니다.또한, 인공지능이 돌발 상황을 완벽히 인지하는 완전 자율주행이 실현되면, 자동차는 운전 노동의 공간에서 움직이는 휴식 및 업무 공간으로 진화하면서 운전의 스트레스가 사라질 수 있습니다. 그리고 휴머노이드 로봇 또한, 우리가 지친 일상에서 우리의 업무나 가사노동을 대신하고 대화할 수 있는 가장 가까운 친구가 될 수 있습니다.이처럼 인공지능은 건강 수명을 늘리고 이동 시간을 가치 있게 전환함으로써, 인류에게 생명의 연장과 시간의 자유라는 많은 변화를 가져다 줄 것으로 생각됩니다.제 답변이 질문자님께 도움이 되었으면 좋겠네요. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.마이야르 반응은 고기를 구울 때 표면의 아미노산과 환원당이 높은 열을 받아 결합하며 갈색 물질과 풍미를 만드는 화학 반응이라고 하는데요. 고기를 맛있게 먹기 위해서는 과학적 비밀을 알면 도 유익합니다.고기에 열이 가해지면 아미노산과 당이 결합하고 재배열되며 여러 가지의 풍미를 유발하는 물질을 만들어 냅니다. 구울 때 나는 고소한 향이 바로 이 때문이죠. 최종적으로는 이 물질들이 중합되어 멜라노이딘이라는 갈색 색소를 만들고 고기 표면을 노릇하게 변화시킵니다.이 반응은 120~180도의 고온에서 활발하게 일어나므로, 수분이 많아 100도에 머무는 삶는 조리법에서는 일어나지 않기 때문에 구울 때는 표면 수분을 미리 제거해야 더 반응이 활발하게 일어나 고기가 맛있습니다.흔히 고기 겉면을 익히는 이유를 육즙을 가두기 위해서라고 하지만, 이는 단단한 막이 생겨도 육즙은 차단되지 않으며, 진짜 목적은 마이야르 반응을 일으켜 가장 맛있다고 느끼는 감칠맛과 풍미를 유발하는데 있습니다.제 답변이 질문자님께 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.주전자에 수돗물을 넣고 반복해서 끓일 때 생기는 하얀색 앙금은 물속 미네랄 성분이 열분해되어 나타나는 탄산칼슘 침전물입니다. 특히, 석회암 지대가 있는 지역에서 많이 생깁니다.지하수나 강물을 식수로 하는 수돗물에는 칼슘 이온과 탄산수소 이온이 결합한 탄산수소 칼슘이 녹아 있는데, 이 상태에서는 주전자를 가열하면 열분해 화학 반응이 일어나면서 물에 녹지 않는 불용성 성질의 탄산칼슘과 물, 이산화 탄소 기체로 나뉘어 집니다. 물이 끓으며 수증기가 증발할수록 물속 탄산칼슘의 농도는 더욱 높아지고, 미세한 석회질 입자들이 온도가 가장 높은 주전자 바닥과 벽면에 달라붙기 시작합니다. 이 과정이 오랜 기간 반복되면 입자들이 겹겹이 쌓여 단단한 석회질 앙금으로 굳어지게 되는 거지요.이 앙금은 알칼리성을 띠므로, 주전자에 물과 함께 식초나 구연산 같은 산성 물질을 넣고 끓이면 산과 염기의 중화 반응에 이해 쉽게 녹여 제거할 수 있어요.제 답변이 질문자님께 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.청동은 구리와 주석을 섞어 만든 인공 합금으로 인류 발전에 큰 기여를 한 금속입니다. 지금도 청동을 많이 사용하고 있구요.청동은 순수한 구리보다 녹는점이 낮아 다루기 쉬우면서도, 식으면 돌보다 단단하고 주조성이 뛰어나 섬세한 도구를 만들 수 있습니다.​청동기 시대에 청동은 원료가 귀하고 제작이 어려워 농기구 대신 주로 청동검 같은 강력한 무기나 거울, 방울 같은 제사장용 의례 도구를 만들었어요.​이러한 청동의 등장은 인류 사회의 획기적인 변화를 가져 왔습니다. 청동 무기를 독점한 지배층이 등장하면서 평등했던 부족 사회는 계급 사회와 초기 국가 형태로 전환되었고, 희귀한 주석을 구하는 과정에서 광역 교역망이 형성되어 문명 간 교류가 활발해졌으며, 거대해진 사회를 관리하기 위해 문자도 발명되었습니다. 청동은 인류가 석기 시대를 벗어나 조직화된 문명과 국가의 시대로 진입하게 만든 핵심 원동력이라고 할수 있죠~제 답변이 질문자님께 많은 도움이 되었으면 좋겠습니다.읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.생명제 내에서는 물질을 합성하는 동화 작용과 물질을 분해하는 이화 작용이라는 화합 반응 이 일어나 생명 활동을 유지합니다. 이 모든 화학 반응을 물질 대사라고 하고요.대표적인 화학 반응으로는 음식물로 섭취하거나 광합성을 통해 생성된 포도당을 산소로 분해하여 생명 활동에 필요한 에너지를 만드는 세포 호흡이 있습니다.반세포호흡은 마이토 콘드리아라는 세포소기관에서 일어납니다.반대로 소화된 아미노산을 결합해 근육이나 뼈 같은 인체 구성 성분을 만드는 단백질 합성 반응도 체내에서 끊임없이 일어납니다.​이러한 화학 반응에 관여하는 가장 핵심적인 물질은 생체촉매, 즉 효소입니다. 효소는 원래 몸 밖에서 포도당을 태우려면 400°C 이상의 고온이 필요하지만 체내에서는 36.5°C라는 낮은 체온에서도 활성화 에너지를 낮춰 화학 반응이 빠르고 일어나도록 돕습니다. 또한 우리 몸의 70%를 차지하는 물은 체온을 조절하며 물질을 녹이고 운반하여 화학 반응이 잘 일어나도록 합니다. 그 외에도 바이타민과 미네랄 같은 조효소들이 효소의 결합을 도우며, 호르몬은 이러한 화학 반응의 속도와 방향을 조절하는 역할을 합니다.제 답변이 질문자님께 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.대통령이나 유명인사들이 타는 차량에 사용되는 유리는 일반적인 강화유리보다 더 두껍고 강한 방탄유리입니다. 방탄유리가 총알을 막을 수 있는 것은 단단하면서 질긴 겹겹이 층 구조를 이루기 때문입니다.즉, ​방탄유리는 한 장의 두꺼운 유리가 아니라 여러 장의 유리 사이에 매우 질긴 투명 폴리카보네이트라는 필름을 끼워 고온, 고압으로 압축해 만들기 때문에 총알이 날아오면 딱딱한 바깥쪽 유리가 깨지면서 탄두를 뭉툭하게 구기고 충격을 1차로 분산시켜요. 이후 내부에 있는 질긴 플라스틱 층이 총알의 엄청난 회전력과 운동에너지를 흡수하여 관통하는 것을 막아냅니다.​반면, 일반 유리는 고온으로 녹인 후 천천히 식혀 만들어서 깨질 때 날카로우며, 일반적인 강화유리는 가열 후 찬 공기로 급속 냉각해 강도를 3~5배 높인 것으로 깨질 때 둥근 모양으로 부서집니다. 즉, 강화유리는 충격에 강할 뿐 총알은 뚫고 지나가지만, 방탄유리는 유리와 플라스틱의 복합 구조를 통해 총알의 에너지를 소멸시킨다는 점에서 결정적인 차이가 있습니다.제 답변이 질뭇자님께 도움이 되었으면 좋겠습니다. 읽어주셔서 감사합니다.