답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.콜라를 거의 매일 마시는 습관은 건강에 실제로 꽤 해롭습니다. 콜라가 몸에 해로운 이유는 특유의 맛과 청량감을 내기 위해 들어간 성분들이 인체에 미치는 작용 때문입니다.콜라 한 캔에는 많은 양의 당분이 들어 있는데, 특히 흡수가 매우 빠른 액상과당 형태라 혈당을 급격하게 올리며, 매일 마실 경우 비만, 2형 당뇨병, 지방간 위험이 크게 증가합니다. 콜라 특유의 톡 쏘는 기분 좋은 맛과 유통기한 보존을 위해 인산이 첨가하지만 인산 성분은 체내에서 칼슘 흡수를 방해하고 뼈 속 칼슘을 밖으로 배출시킵니다. 매일 마시면 골밀도가 낮아지고 뼈와 치아가 약해집니다.그리고 콜라는 위산에 가까울 정도로 산도가 높습니다. 이 강한 산성과 높은 당분이 만나면 치아의 가장 겉면인 에나멜을 빠르게 녹여 치아 부식과 충치를 유발하머 콜라 한 캔에는 약 30~40mg의 카페인이 들어 있습니다. 커피보다는 적지만 매일 마시면 은연중에 카페인 의존성이 생겨 뇌가 계속 콜라를 찾게 만들고, 이뇨 작용으로 체내 수분을 빼앗으며 수면의 질을 떨어뜨릴 수 있습니다.당분과 칼로리가 없는 제로 콜라로 바꾸면 당뇨나 비만 위험은 훨씬 줄어들지만, 인산과 강한 산성은 그대로 남아있어 치아와 뼈에는 여전히 부담을 줍니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.사과 표면이 갈색으로 변하는 갈변 현상을 레몬즙과 비타민 C가 화학적으로 차단하기 때문입니다.사과 껍질을 깎으면 세포가 깨지면서 내부의 폴리페놀 화합물과 폴리페놀 산화효소가 공기 중의 산소와 만납니다. 효소가 산소를 이용해 폴리페놀을 퀴논이라는 물질로 산화시키고, 이 퀴논이 결합하면서 갈색 색소인 멜라닌을 형성합니다.비타민 C는 강력한 항산화제입니다. 산소에 의해 생성된 퀴논을 갈색 색소로 뭉치기 전에 다시 무색의 폴리페놀 상태로 되돌려 놓습니다. 또한 산소와 먼저 반응하여 효소가 사용할 산소를 빼앗는 산소 포집제 역할도 합니다. 갈변 효소는 중성(pH 6~7) 환경에서 가장 활발하게 활동하며, 산도가 높을수록 활동이 마비됩니다. 레몬즙의 시트르산과 비타민 C가 사과 표면을 산성 환경으로 만들어 효소의 기능을 멈추게 합니다.폴리페놀 산화효소가 활성화되려면 효소 내부에 있는 구리 이온이 필수적입니다. 레몬즙의 시트르산은 이 구리 이온과 결합하여 붙잡아둠으로써 효소가 정상적으로 작동하지 못하도록 방해합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.극세사 천은 섬유의 굵기, 단면 구조, 그리고 소재의 성질이 일반 천과 달라 유분을 넓게 번지게 하지 않고 직접 긁어내어 내부에 가둡니다. 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.일반 면 천의 섬유는 상대적으로 두껍고 둥글어 렌즈 표면의 기름때 위를 그냥 스쳐 지나가면서 유분을 닦지 옷하고 바르는 효과로 잘 닦이지 않지만, 극세사는 사람 머리카락 굵기의 100분의 1 이하로 매우 가늘어, 동일한 면적 대비 렌즈와 접촉하는 표면적이 비교할 수 없을 정도로 넓습니다. 일반 섬유 단면은 매끄럽고 둥근 모양인 반면, 극세사 섬유는 제조 과정에서 단면이 날카로운 쐐기 모양으로 분할됩니다. 이 미세한 칼날 같은 단면이 렌즈 표면에 밀착된 지문과 유분을 스크레이퍼처럼 직접 긁어냅니다.그리고 극세사 안경 닦이는 주로 폴리에스터와 폴리아미드를 합성하여 만듭니다. 이 중 폴리에스터는 기름과 친한 친유성(Lipophilic)을 띠어, 렌즈 표면의 유분 분자를 강력하게 끌어당겨 흡착합니다. 단면에서 긁어내고 친유성으로 끌어당긴 유분과 먼지는 미세 섬유 사이의 수많은 촘촘한 공간 속으로 모세관 현상에 의해 들어가 갇힙니다. 이 때문에 닦아낸 유분이 다시 렌즈 표면에 묻어나지 않고 깔끔하게 제거됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.소금은 살균과 소염 작용과 물리적 세정 능력이 있어 치약 대용으로 양치를 할 때 분명한 효과가 있지만, 치아와 잇몸에 손상을 줄 수 있어 주의가 필요합니다.소금이 입안에 들어가면 세포 안팎의 농도 차이로 인해 세균 내부의 수분이 밖으로 빠져나가는 삼투압 현상이 일어나 입안 세균의 번식이 억제되고 구취가 줄어듭니다. 또한, 소금 결정 알갱이가 치아 표면에 붙은 음식물 찌꺼기나 치태를 긁어내는 연마제 역할을 합니다. 그리고 잇몸 조직에 축적된 부종을 삼투압으로 배출시켜 붓기를 가라앉히고 염증을 완화하는 데 도움을 주며 짠맛이 침샘을 자극하여 침 분비를 늘립니다. 침은 산성화된 입안을 중화하고 세균을 씻어내는 자가 세정 작용을 합니다.하지만 과거에는 치약이 없어 소금을 썼지만, 현대 치의학에서는 굵은 소금을 칫솔에 직접 묻혀 치아를 닦는 것을 권장하지 않습니다.소금 알갱이는 치약의 연마제보다 입자가 크고 단단하여 치아의 가장 겉면을 깎아내 치아가 얇아지며 시린 증상이 발생할 수 있습니다. 단단한 소금 결정이 잇몸에 미세한 상처를 내어 2차 감염이나 잇몸 퇴축을 유발할 수 있으며, 치약과 달리 충치 균에 대한 저항력을 높여주는 불소성분이 없습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.세탁 시 사용하는 섬유유연제의 주요 성분과 작용 기능, 그리고 사용 시 유의점에 대해 설명해 드릴게요.섬유유연제의 주요 성분으로 ​양이온 계면활성제가 ​핵심 성분입니다. 대표적으로 암모늄계 화합물이 사용되며 ​일반 세탁세제에 쓰이는 음이온 계면활성제와 반대 성질을 가집니다. 그리고 향료 및 탈취 성분은 ​옷감에 남아 은은한 향을 내고, 남은 냄새나 세제 특유의 향을 가려줍니다.이외에도 산도조절제와 보존제 및 안정한 제형 유지 성분이 들어 있습니다.섬유유연제의 주요 기능 및 작용 원리를 보면, 세탁 후 섬유 표면은 음(-)전하를 띠게 되어 정전기가 잘 발생합니다. 양이온 계면활성제의 양(+)전하가 섬유에 결합하여 전기적으로 중화시키고, 수분을 끌어당겨 정전기 발생을 효과적으로 줄여줍니다. 또한, 계면활성제 분자가 섬유 올 하나하나에 얇은 코팅막을 형성하여 마찰을 줄여줌으로 인해 옷감이 거칠어지지 않고 부드럽고 푹신한 감촉을 유지하며 대부분의 세탁세제는 약알칼리성입니다. 약산성을 띠는 섬유유연제가 마지막 헹굼 단계에서 남은 알칼리 성분을 중화시켜 옷감의 손상과 피부 자극을 줄여줍니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.동굴 내부의 이산화탄소 농도가 짧은 시간 내에 급격히 변하는 것은 외부 기상 변화에 따른 기류 역전, 암석 틈새의 기압 차이, 지하수의 가스 방출, 그리고 사람의 호흡이 모두 작동하기 때문입니다.동굴 내부 온도는 연중 일정하지만 외부 기온은 하루 동안에도 크게 변합니다. 외부 기온이 동굴 내부 온도보다 낮아지거나 높아지는 경계 지점에서 동굴 안팎의 공기 밀도 균형이 깨집니다. 이 순간 공기의 흐름이 굴뚝처럼 강하게 형성되거나 반대로 뒤집히면서, 동굴 깊은 곳에 쌓여 있던 고농도 CO₂가 순식간에 밖으로 빠져나가거나 반대로 밀폐되어 고이게 됩니다. 또한, 외부에 저기압이 통과하는 등 기압이 급격히 떨어지면, 동굴 벽면의 미세한 암석 틈새나 다공성 공간에 고여 있던 높은 농도의 CO₂가 메인 통로 쪽으로 수축과 팽창 작용에 의해 일시에 뿜어져 나옵니다. 이외에도 식물 뿌리 호흡과 미생물 분해 작용 때문에 토양 속 공기는 일반 대기보다 CO₂ 농도가 10~100배 이상 높습니다. 이 토양을 거쳐 빗물이 동굴 천장 암석 틈으로 떨어질 때, 동굴 내부의 상대적으로 낮은 CO₂ 분압을 만나면서 탄산음료 뚜껑을 열었을 때처럼 수분 내에 기체를 공기 중으로 대량 방출합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.10°C에서 30°C로 주변 온도가 올라가면 동일한 조건의 아이스크림이 녹는 속도는 약 2.5배에서 3배 정도 빨라집니다. 열전달의 기본 법칙에 따라 녹는 속도가 주변 공기와 아이스크림 표면 간의 온도 차이에 거의 직접적으로 비례하기 때문입니다.아이스크림이 녹는 동안 표면 온도는 얼음이 물로 변하는 상태 변화 구간인 0°C 부근에 형성됩니다. 아이스크림이 고체 상태를 유지하려면 내부 온도가 최소 -10°C 이하로 떨어져 있어야 합니다. 10°C 역시 아이스크림 입장에서는 융점보다 훨씬 높은 따뜻한 환경이므로 주변 공기로부터 지속해서 열을 흡수하지만 열 전달 속도가 느려 겉 모양이 유지되는 시간이 길 뿐, 열역학적으로 녹는 과정은 계속 진행됩니다.온도 차이 외에도 아이스크림이 흘러내리는 체감 속도에는 몇 가지 변수가 작용합니다. 바람은 온도가 10°C로 낮더라도 바람이 불면 아이스크림 주변에 형성되는 차가운 단열 공기층을 흩날려 버려, 바람 없는 20°C 환경보다 더 빨리 녹을 수 있습니다. 공기 함유량도 아이스크림 내부에 섞인 미세 공기 방울은 열 차단제 역할을 합니다. 공기 비율이 높은 저가형 또는 소프트아이스크림은 초반 열 침투를 조금 막아주지만, 구조가 약해 한 번 녹기 시작하면 순식간에 붕괴합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.탄산음료에 설탕이나 소금을 넣었을 때 거품이 폭발적으로 분출하는 현상은 핵생성 작용, 용해도 감소가 동시에 작용하기 때문입니다. 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.탄산음료 속에는 이산화탄소 기체가 압축되어 과포화 상태로 녹아 있는데, 이산화탄소가 기체 방울로 커지려면 가스가 모일 수 있는 미세한 홈이나 거친 표면, 즉 핵생성 자리가 필요합니다. 설탕이나 소금 결정은 눈으로 보기엔 매끄러워 보여도 미시적으로는 표면에 수많은 구멍과 거친 균열을 가지고 있습니다. 가루가 들어가는 순간 수백만 개의 핵생성 자리가 한 번에 생겨나면서 이산화탄소가 기체로 빠르게 변합니다.또한, 설탕이나 소금이 물에 녹기 시작하면 용해된 입자들이 주변 물 분자를 강하게 끌어당겨 이산화탄소를 붙잡아 둘 물 분자가 부족해지면서 액체 속 이산화탄소의 용해도가 급격히 떨어집니다. 갈 곳을 잃은 이산화탄소 기체가 액체 밖으로 튕겨 나오듯 배출됩니다.이외에도 가루 입자가 수면을 뚫고 음료 내부로 떨어질 때 미세한 공기 방울들을 함께 끌고 들어갑니다. 액체 내부로 들어간 공기 방울 자체가 이산화탄소가 모여드는 또 다른 씨앗 역할을 하여 기포 형성을 더욱 촉진합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.비누막 표면에 무지개색이 나타나고 시간에 따라 색이 변하는 이유는 빛의 박막 간섭 현상과 중력, 증발에 의한 비누막 두께의 지속적인 변화 때문입니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.햇빛이나 전등 빛이 얇은 비누막에 도달하면, 일부는 바깥쪽 표면에서 반사되고 일부는 막을 침투하여 안쪽 표면에서 반사되는데, 바깥쪽에서 반사된 빛과 안쪽에서 반사된 빛은 서로 겹쳐서 나아갑니다. 두 빛의 파장이 일치하면 빛이 강해지는 보강 간섭이, 서로 엇갈리면 빛이 약해지는 상쇄 간섭이 일어납니다. 백색광을 구성하는 색상들은 저마다 파장의 길이가 다른데, 비누막의 특정 두께 조건에 맞아떨어지는 파장의 빛만 보강 간섭을 일으켜 강하게 반사되므로, 표면에 무지개처럼 알록달록한 색이 드러납니다.비누막이 형성되면 중력의 영향으로 막 내부의 수분이 아래로 흘러내리기 때문에 비누막은 위쪽이 얇고 아래쪽이 두꺼운 상태가 됩니다. 공기 중으로 수분이 증발하면서 비누막 전체의 두께도 점차 얇아지는데, 비누막의 두께가 위치와 시간에 따라 끊임없이 변함에 따라, 보강 간섭을 일으키는 빛의 파장도 계속 바뀝니다. 그 결과 무지개색 띠가 위에서 아래로 흘러내리듯 소용돌이치며 변화하는 모습이 관찰됩니다.막 위쪽의 수분이 계속 빠져나가 막의 두께가 가시광선 파장보다 훨씬 얇아지면 안쪽과 바깥쪽에서 반사된 빛이 서로를 완전히 상쇄합니다. 이때 비누막 위쪽은 빛을 거의 반사하지 못해 검은색으로 보이게 되며, 이는 비누막이 조만간 터질 것임을 나타냅니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.홍어가 상하지 않고 안전하게 삭혀지는 이유는 체내에 축적된 요소가 암모니아로 분해되면서 만드는 강력한 알칼리성 환경에 있습니다.홍어나 가오리, 상어 같은 연골어류는 바닷물의 높은 염분 농도에 맞추어 체내 수분이 밖으로 빠져나가는 것을 막기 위해 혈액과 근육 속에 대량의 요소와 산화트리메틸아민을 보유하고 있습니다. 홍어가 죽은 뒤 시간이 지나면, 홍어 자체의 효소와 미생물에 의해 체내 요소가 암모니아로 분해되기 시작하는데, ​생성된 암모니아는 홍어 살 전체에 퍼지며 수소이온농도(pH)를 pH 8.5~9.0 이상의 강한 알칼리성으로 끌어올립니다. 음식을 썩게 만드는 대부분의 식중독균이나 부패균은 중성이나 약산성 환경에서 빠르게 번식하지만 홍어 내부의 강한 알칼리성 환경에서는 부패균이 살지 못하고 대부분 사멸하거나 증식이 억제됩니다. ​즉, 부패가 일어나는 대신 알칼리성에 견디는 유용한 미생물과 효소만 작용하는 발효 과정이 진행되는 것입니다.분해 과정에서 발생하는 암모니아는 홍어의 단백질을 부드럽게 용해하여 홍어 특유의 쫄깃하면서도 부드러운 식감을 만들고, 톡 쏘는 향과 감칠맛을 내게 됩니다.