답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.비가 내리거나 내린 직후에 나는 특유의 흙냄새를 과학에서는 페트리코라고 부릅니다. 이 냄새는 단순한 흙 냄새가 아니라 미생물이 대사 과정에서 나온 분비물, 식물 오일 등의 여러 가지 화학 물질이 섞여서 만들어진 냄새입니다. 흙 속에는 유기물을 분해하는 토양의 이로운 세균인 방선균이라는 미생물이 살고 있는데 날씨가 건조할 때 방선균은 포자를 만들고, 이 과정에서 대사 부산물로 지오스민을 흙 속에 쌓아둡니다. 비가 내리면 흙 속에 갇혀 있던 지오스민이 공기 중으로 방출되어 특유의 흙냄새가 나게 됩니다. 또한, 건조한 날씨에 식물들은 수분 증발을 막고 씨앗이 불필요하게 싹트는 것을 억제하기 위해 지방산 기반의 유기 오일을 분비하는데, 이 오일은 흙이나 바위 표면에 뿌려져 흡수되어 있다가, 비가 내리면 지오스민과 섞이면서 공기 중으로 방출되어 비가 내리면 나는 특유의 흙냄새로 풍기게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.스마트폰 배터리는 리튬이온 배터리인데, 그 안에 리튬 이온이 양극과 음극을 오가고 있습니다. 그런데 100% 완전 충전을 하게되면 리튬 이온이 한쪽에 빽빽하게 몰려 있어 내부 화학 구조에 높은 물리적, 화학적 압박을 받게 되고, 이 상태가 오래 유지되면 배터리 내부가 미세하게 열화가 됩니다. 그래서 수명이 줄어들게 됩니다.반대로, 0%로 완전 방전이 되는 경우, 전압이 너무 떨어져 배터리 내부의 집전체가 부식되어 다시는 충전되지 않는 영구적 손상이 일어날 수 있습니다. 따라서 20%~80%가 가장 안정적인 구간으로 배터리 잔량이 20% 밑으로 떨어지기 전에 충전기를 꽂고, 80% 정도 채워지면 충전기를 뽑는 습관을 들이는 것이 좋습니다. 이것만으로도 배터리의 수명 주기가 크게 늘어나게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.포도주나 막걸리를 만들 때 미생물인 효모에 의해 알코올 발효가 일어납니다. 알코올 발효의 과정을 보면 가장 먼저 탄소 6개로 이루어진 포도당 분자를 탄소가 3개 짜리인 피루브산 2개로 쪼갭니다. 이 과정에서 효모가 생명 활동에 사용할 에너지 얻게 됩니다.효모에 있는 피루브산 탈탄산효소가 피루브산에서 탄소 하나를 떼어내어 이산화탄소 기체로 날려 보내는데, 술이 익어갈 때 항아리에서 보글보글 기포가 올라오는 것이 바로 이 이산화탄소입니다. 이 과정을 거치면 탄소 2개짜리 아세트알데하이드가 만들어 집니다. 이어서 알코올 탈수소효소가 작용하여 아세트알데하이드에게 다시 수소와 전자를 넘겨주면서 환원시킵니다. 이 최종 반응의 결과물이 바로 우리가 마시는 에탄올입니다.포도주를 만들 때 포도 표면에 묻어있는 천연 효모가 포도의 과당이나 포도당을 바로 발효시키고, 쌀로 막걸리를 만들 때는 누룩의 곰팡이가 먼저 쌀의 녹말을 포도당으로 분해한 뒤에 효모가 위와 같은 과정으로 알코올 발효를 진행하게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.과거 경찰이 사용하던 풍선형 음주 측정기는 운전을 하시는 분이시라면 한 번 쯤은 불어 보셨을 것입니다. 측정기의 색상 변화는 산화-환원 반응을 이용한 것입니다. 운전자가 내쉰 숨 속에 포함된 알코올 분자가 측정기 내부의 시약과 만나 전자를 주고받으면서, 시약의 화학적 구조와 색상이 변하는 원리입니다.알코올을 마신 사람의 날숨에는 휘발성이 강한 에탄올 기체가 섞여 있습니다. 이 숨을 기기에 불어넣으면 에탄올 분자는 강력한 산화제인 다이크로뮴산 이온과 만나 수소 이온과 전자를 빼앗기며 산화됩니다. 에탄올은 중간 단계인 아세트알데하이드를 거쳐 최종적으로 아세트산으로 변합니다. 에탄올이 방출한 전자는 다이크로뮴산 이온이 흡수할 때 주황색 크로뮴 이온이 전자를 받아들여 크로뮴(III) 이온으로 환원됩니다. 이 온이 짙은 녹색을 띠기 때문에 육안으로 색상 변화가 관찰되는 것입니다.참고로 현재의 음주 측정기는 디지털 방식으로 운전자의 날숨에서 나온 알코올 분자는 백금 전극의 양(+)극에 달라붙으며 산화 반응 합니다. 이때 알코올은 산화 반응 하며 전극에 전자를 전해주고 전류를 흐르게 하죠. 결국, 날숨 속에 알코올 분자가 많으면 많을수록 전류의 세기가 세지며, 이를 통해 혈중알코올 농도를 측정합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.질문자님이 말씀하시니 옛날 추억이 떠오르네요. 지금은 소독차가 자주 다니지 않지만 예전에는 일주일에 1번씩은 마을 곳곳에 돌아다니며 소독을 했던 것 같아요.소독차는 주변에 해충이나 벌레를 제거하기 위해 시행하는 것으로 모기나 해충 방역을 위해 여름철에 제한적으로 운영되고 있습니다. 사실 소독차에서 뿜어져 나오는 흰 연기는 기체가 아니라 액체 상태의 아주 미세한 기름 방울들이 공기 중에 떠 있는 에어로졸 형태입니다. 이를 연막 소독이라고 부릅니다. 그래서 소독차가 지나가면 기름 냄새가 나는 것이지요.흰 연기의 성분은 살충제 원액과 희석제를 섞은 것으로 모기, 파리, 바퀴벌레 등 위생 해충의 신경계를 마비시키는 델타메트린, 퍼메트린 등의 피레스로이드계 살충 성분이 사용됩니다. 이 성분들은 국화과 식물인 제충국에서 유래한 천연 살충 성분을 인공적으로 합성한 것으로, 포유류에게는 비교적 독성이 낮고 곤충에게 강하게 작용합니다.소독차가 효과가 좋음에도 불구하고 최근 아파트 단지나 지자체 방역에서 점점 줄어들고 있습니다. 그 이유는 경유를 태우는 과정에서 불완전 연소로 인한 휘발성 유기 화합물과 미세먼지가 발생하여 호흡기 질환을 유발하거나 환경을 오염시킬 우려가 크기 때문입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.요즘 고등학교 화학시간이나 화학 관련 동아리 시간에 가장 많이 하는 실험 중에 하나인 은거울 반응은 유리관 벽에 은막을 생기는 현상으로 산화-환원 반응을 이용합니다. 은거울 반응은 먼저 질산은과 암모니아수를 섞어 톨렌스 시약을 만들어야 합니다. 질산은 수용액에 염기성 물질을 넣으면 처음에는 갈색의 산화은 앙금이 생기지만, 여기에 암모니아수를 계속 가하면 앙금이 녹으면서 투명한 디암민은 착이온이 형성됩니다. 이 용액 속에 알데하이드 화합물을 넣고 가열하면 본격적인 반응이 시작됩니다. 이 반응에서 알데하이드 분자가 가진 강력한 환원력을 가졌기 때문에 용액 속에 녹아있는 은 이온에게 전자를 전달하여 순수한 은 금속으로 석출시키는 과정입니다.은거울 반응은 은 원자가 생성되었다고 해서 무조건 거울이 되는 것은 아닙니다. 반응 속도를 조절하지 못하면 은 입자들이 용액 뭉쳐 검은색 침전물로 가라앉기 때문에 실험 과정을 정확히 숙지하고 시행해야 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.남향 방의 장점이자 가장 큰 단점이 햇빛이 많이 들어온 다는 것이죠. 겨울에는 따뜻해서 좋지만, 여름에는 태양 고도가 높기 때문에 밀패된 공간에서는 창문으로 열이 들어와 그대로 가두기 때문에 엄청 더울 수 밖에 없습니다.검정색 커튼을 치면 어떻지에 질문에 대해서는 안 치는 것보다는 낫지만 추천하지는 않습니다. 질문자님께서 말씀하신 대로, 검정색은 빛과 열을 가장 잘 흡수하는 색상입니다. 검은색 암막 커튼을 치면 직사광선이 방 안쪽 깊숙이 들어오는 것은 막아주기 때문에 체감상 덜 덥게 느껴질 수는 있습니다. 하지만 창문 바로 뒤에 있는 커튼 자체가 엄청나게 뜨거워집니다. 커튼이 흡수한 열은 결국 실내 공기를 다시 데우는 역할을 하므로 근본적인 온도 낮춰주는 효과는 적습니다. 오히려 빛을 반사하는 밝은 색상의 커튼이 검은색보다 훨씬 유리합니다. 빛을 100% 차단하는 풀달 원단의 밝은 암막 커튼을 추천합니다.참고로 아침에 햇빛이 강해지기 전(에 미리 창문을 닫고 커튼을 쳐서 선선한 공기를 방 안에 가둬두는 것이 중요합니다. 이미 방이 데워진 오후에 커튼을 치는 것은 효과가 떨어집니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.전기차와 더불어 친환경 미래 자동차로 꼽히는 수소 자동차에 탑재되는 연료전지는 주로 고분자 전해질 연료전지 방식입니다. 연료전지 수소를 태우는 연소 반응 대신, 촉매와 고분자 분리막을 사용하여 산화-환원 반응이 일어나는 반응으로 수소 기체를 넣으면 이온과 전자로 나뉘어 지고, 전자가 이동하면서 전류가 흐르는 현상을 이용합니다.연료전지의 연료전극에 수소 기체가 주입되면, 전극에 코팅된 백금 촉매를 만나 산화 반응이 일어납니다. 백금 촉매는 수소 분자의 결합을 끊어내어 두 개의 수소 이온과 두 개의 전자로 분리합니다. 분리된 수소 이온은 고분자 전해질을 통해 공기 전극으로 이동하게 됩니다. 전해질막을 통과하지 못하는 전자들은 어쩔 수 없이 외부 도선을 타고 공기극으로 우회하여 이동하게 됩니다. 이렇게 외부 도선을 따라 전자가 끊임없이 이동하는 흐름이 바로 자동차의 모터를 구동하는 전기에너지가 됩니다. 외부 도선을 돌며 이동한 전자와 전해질막을 통과해 건너온 수소 이온, 그리고 외부에서 들어온 산소 분자가 공기 전극의 백금 촉매 위에서 만납니다. 이 셋이 결합하는 환원 반응을 통해 최종 부산물인 물이 합성됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.수술 후 실밥을 뽑을 필요가 없는 흡수성 봉합사라고 하는 녹는 실은 체내 환경에서 일정 기간이 지나면 스스로 분해되어 흡수되는 생분해성 고분자 물질로 만들어 집니다. 과거에는 홍합의 족사나 동물의 장기에서 추출한 천연 단백질을 주로 사용했으나, 현재에는 강도와 분해 속도를 정밀하게 조절할 수 있는 합성 고분자 물질을 주로 사용하고 있습니다. 합성 고분자 봉합사는 효소의 개입 없이, 오직 체액 속의 물 분자와 반응하는 화학적 가수분해를 통해 분해됩니다. 효소가 아닌 물에 의한 단순 화학 반응이므로, 우리 몸의 면역 체계가 이물질로 인식하여 공격하는 염증 반응이 거의 일어나지 않아 상처 치유에 매우 유리한 이점이 있습니다.캣거트와 같은 천연 콜라겐 봉합사는 우리 몸의 면역 반응을 통해 분해되는데, 체내의 대식세포가 콜라겐을 이물질로 인식하고 모여들어 단백질 분해 효소를 분비합니다. 이 효소가 단백질의 펩타이드 결합을 직접 끊어내며 실을 녹입니다. 하지만 이 과정 자체가 면역 반응의 일환이므로 상대적으로 염증이나 이물 반응이 강하게 나타난다는 단점이 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.디지털 헬스케어는 부족한 의료 인력을 보완하고, 공간적 한계를 극복하여 예방과 재택의료를 실시간으로 연결하는 역할을 합니다. 요즘 같이 의료 인력의 부족과 지역간의 격차 해소를 위해서 꼭 필요한 시스템입니다.원격 모니터링 및 비대면 진료는 IoT 웨어러블 기기를 통해 혈당, 혈압, 심박수 등 생체 신호를 실시간 수집하고, 이상 징후 포착 시 일차의료 의사가 비대면 상담이나 방문 진료를 연계합니다.AI를 통해 수집된 건강 데이터를 AI가 분석하여 건상 상태 악화 가능성 및 사전 검진에 대한 정 등을 예측할 수 있습니다.의료서비스 및 시스템 측면에서 예방과 초기 중재가 활성화되면 응급실 방문율과 불필요한 재입원율이 급격히 감소합니다. 이는 국가 전체의 건강보험 재정 건전성을 확보하고, 가계의 간병비 및 의료비 부담을 덜어주는 핵심 열쇠가 됩니다.