답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.나무의 셀룰로오스는 β-D-포도당이 β-1,4-글리코시드 결합으로 연결된 직선형 고분자입니다. 포도당 분자가 하나씩 번갈아 뒤집히며 결합하기 때문에 사슬이 꺾이지 않고 곧게 뻗으며, 이 사슬들이 나란히 배열되면서 수많은 강력한 수소 결합을 형성합니다. 이 결합들이 촘촘하게 모여 단단한 미세섬유 구조를 이루기 때문에 나무가 거친 환경을 견디는 강한 기계적 강도를 가질 수 있습니다.​반면 인간이 셀룰로오스를 직접 소화하지 못하는 이유는 효소의 기질 특이성 때문입니다. 인간은 녹말의 α-1,4-글리코시드 결합을 분해하는 아밀라아제를 가지고 있지만, 셀룰로오스의 β-글리코시드 결합을 끊을 수 있는 소화 효소인 셀룰라아제가 없습니다. 화학적 결합 방향의 미세한 차이로 인해 소화 효소라는 열쇠가 셀룰로오스라는 자물쇠에 맞지 않아, 인간은 이를 포도당으로 분해하여 에너지원으로 흡수하지 못합니다.읽어주셔서 감사합니다. 좋은 하루 되세요.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.보약이나 한약재를 달일 때 청주를 넣어서 달여야 약재의 효능이 극대화 될 수 있는데 왜 그런지 설명해 드릴께요. 맹물은 극성이 강해 약재 속 비극성 유기 약리 성분을 잘 녹이지 못하지만, 청주에 포함된 알코올은 물과 잘 섞이는 성질과 기름과 잘 섞이는 성질을 모두 가진 구조를 지니고 있습니다. 따라서 물에 청주를 섞으면 용매 전체의 극성이 낮아지면서, 맹물만으로는 우려내기 힘든 정유 성분이나 플라보노이드 같은 비극성 약효 성분까지 효과적으로 용해할 수 있게 됩니다. 아울러 알코올은 약재 식물의 지질 세포벽을 쉽게 통과하므로 약재 내부 깊숙이 침투해 성분을 끌어내는 능력도 뛰어납니다. 결과적으로 물과 알코올이 만나 형성된 혼합 용매가 시너지를 일으켜 수용성과 지용성 유효 성분을 동시에 효율적으로 추출해 내는 원리입니다. 제 답변이 질문자의 궁금증에 도움이 되었으면 좋겠어요. 좋은 하루 되세요.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.비가 내리면 바위는 화학적, 물리적 작용을 통해 끊임없이 깎이고 부서지는 침식 작용이 일어납니다. 산성 성분이 포함된 빗물은 탄산 칼슘이 포함된 바위를 서서히 녹여내는가 하면, 바위 틈새로 스며든 물이 얼고 녹기를 반복하며 바위를 쪼개기도 합니다. 이렇게 비에 의해 부서진 모래나 자갈 등의 조각들은 물줄기를 타고 이동하기 시작합니다. 계곡에서 강으로 흐르는 물은 이 조각들을 이동시키는 과정에서 돌들은 서로 부딪혀 모서리가 둥글게 깎입니다. 흐름이 느려지는 강 하구나 바다에 다다르면 무게에 따라 바닥에 가라앉아 쌓이는데 이를 퇴적이라고 하죠. 이 퇴적물들이 수천, 수만 년 동안 겹겹이 쌓여 거대한 압력을 받으면 결국 단단한 퇴적암으로 재탄생합니다. 비에 깎인 바위는 사라지는 것이 아니라, 암석의 순환 과정 속에서 또 다른 바위가 되는 과정을 거치게 됩니다.답변이 궁금증 해결에 도움이 되면 좋겠네요. 좋은 하루 되세요.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.종이는 기원전 식물 섬유로 만들어진 것으로 추정되는 가장 오래된 고고학적 증거이며, 초기에는 헴프 중심이었고, 나무껍질과 같은 섬유가 점차 보급되며, 현대에는 목재 펄프와 재활용 섬유 등을 사용합니다.종이의 주성분인 셀룰로오스는 포도당이 길게 이어진 선형 고분자로, 이 사슬들의 겉면에는 극성을 띤 하이드록시기가 풍부해, 사슬끼리 서로 강하게 끌어당기는 수소 결합으로 연결되어 있습니다. 건조한 종이가 단단해 지는 것은 이 수많은 수소 결합이 마치 보이지 않는 사슬들을 단단히 엮어주기 때문입니다. 하지만 종이가 물에 젖으면 물 분자 역시 수소 결합을 맺는 능력이 매우 뛰어나기 때문에 섬유 틈새로 파고들어 물 분자들은 기존에 셀룰로오스 사슬들을 깨고, 그 사이에 자신이 대신 끼어들어 셀룰로오스와 새로운 수소 결합을 맺습니다.결과적으로 사슬을 직접 이어주던 연결 고리가 와해되고 분자 간 거리가 멀어지게 되며, 물이 사슬들을 서로 미끄러지도록 돕는 윤활제 역할을 하게 되어 섬유를 지탱하던 인력이 급격히 사라지면서, 작은 힘만 가해도 분자 사슬이 쉽게 흩어져 종이가 힘없이 찢어지는 것입니다.제 답변이 질문자님의 궁금증에 도움이 되었으면 좋겠네요. 좋은 하루 되세요.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.합성 섬유로 만든 새 옷에서는 화학 냄새가 나는 경우들이 많이 있는데, 그 원인 중에 하나가 폼알데하이드인데요. 이 폼알데하이드가 인체에 어떻게 유해 한지 설명해 드릴께요.새 옷의 화학 냄새 원인인 폼알데하이드는 인체 점막과 반응하면 특유의 높은 반응성과 수용성 때문에 위험합니다. 기화된 폼알데하이드는 늘 촉촉하게 젖어 있는 눈, 코, 목 등의 점막 수분에 순식간에 녹아들어 가게 되고, 점막 세포의 수분을 없애고 자극성 물질로 변하여 즉각적인 염증과 통증, 기침 등을 유발합니다.더 치명적인 것은 폼알데하이드는 점막 세포 속으로 침투해 세포를 구성하는 단백질이나 DNA와 결합하여 이들을 서로 강제로 엉겨 붙게 만드는 가교 결합을 하게 되어 정상적인 단백질 구조가 뒤틀려 세포가 파괴되거나 DNA 변형이 일어나 세포 돌연변이를 유발하게 됩니다.이처럼 점막 세포를 직접 변형시키는 독성 때문에 1군 발암물질로 지정되어 있으며, 새 옷은 반드시 세탁하여 잔류 성분을 물로 씻어낸 후 입어야 합니다.질문자님의 궁금증에 제 답변이 도움이 되었으면 좋겠네요. 좋은 하루 되세요.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.실온에 둔 탄산음료의 김이 금방 빠지는 이유는 기체의 용해도 차이 때문입니다. 탄산음료 안에는 이산화탄소가 녹아 있는데, 이산화탄소 같은 기체는 온도가 낮을수록 액체에 더 잘 녹는 성질이 있습니다. 그 이유는 기체의 분자 운동은 온도와 비례기 때문에 온도가 높으면 분자 운동이 활발해 지고, 온도가 낮으면 분자 운동이 느려지기 때문에 낮은 온도에서 액체에 더 잘 녹게 되는 것입니다.즉, 온도가 상승할수록 음료 내부에 녹아있을 수 있는 이산화탄소는 용해도가 급격히 감소하여, 음료수에 녹아 있는 이산화탄소가 빠져나가 밍밍한 맛이 나는 것입니다.또한, 뚜껑을 여는 순간 음료는 압력이 떨어지며 불안정한 과포화 상태가 되는데, 실온에서는 분자 확산이 냉장 상태보다 훨씬 폭발적으로 일어납니다. 이처럼 용해도 감소와 왕성한 분자 운동이 맞물려 실온의 탄산음료는 금방 밍밍해지게 되는 것입니다.제 답변이 질문자님의 궁금증 해결에 도움이 되었으면 좋겠네요. 오늘도 즐거운 하루 되세요.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.카본 블랙이 천연고무의 분자 사슬 운동을 줄이고 경도를 높이는 원리는 충전제 표면과 고분자 사슬 간의 강력한 물리화학적 계면 상호작용을 하기 때문이예요. 우선 카본 블랙의 다결정 흑연층과 고무의 이중결합 사이에 상호작용 및 반데르발스 인력이 작용해 사슬이 표면에 강하게 밀착하게 되고, 가공 중 생성된 고무 라디칼이 카본 블랙 표면의 퀴논, 페놀 등 작용기와 단단한 화학적 공유 결합을 형성합니다.이로 인해 입자 둘레에는 사슬의 결합 고무 계면층이 생성되고, 카본 블랙 응집체 틈새로 사슬이 갇히는 구조적 포획까지 더해집니다.결과적으로 카본 블랙은 수많은 분자 사슬을 결속하는 다관능성 가교점으로 작동하여 사슬의 자유 운동을 억제하며, 외부 응력을 분산시켜 고무의 경도와 내마모성을 극대화하게 되는 것입니다.제 답변이 궁금증 해결에 도움이 되면 좋겠네요. 좋은 하루 되세요~^^

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.김장 김치를 담아 둔 김치통에 김치를 다 먹고 나서 씻으면 냄새가 다 빠지지 않고 남아 있는 경우가 많은 데요. 이럴 때 밀가루가 효과적입니다. 그 이유에 대해 설명 드릴께요.김치통이나 아이스박스에 밴 찌든 냄새를 밀가루 물로 쉽게 잡을 수 있는 건, 밀가루 속에 들어있는 전분의 뛰어난 흡착력 때문인데요. 보통 우리가 쓰는 플라스틱 통 표면에는 눈에 보이지 않는 미세한 흠집들이 정말 많습니다. 김치나 생선 비린내 같은 독한 냄새 분자들이 이 틈새에 깊숙이 박혀버리면 일반 주방 세제로 아무리 닦아도 냄새가 잘 빠지지 않게 되죠.이때 밀가루를 물에 풀어 통 안에 담아두면 냄새 제거에 큰 도움이 됩니다. 우선 물이 통 벽면에 달라붙어 있던 냄새 분자들을 서서히 물속으로 녹아 들면 물에 풀려 있던 미세한 전분 입자들이 촘촘한 그물망 같은 구조를 이용해 떠돌아다니는 냄새 분자들을 빨아들여 가둬버립니다.그래서 반나절에서 하루쯤 지나 밀가루 물을 버리고 통을 물로 헹구어 내면, 전분에 붙어있던 냄새 물질들이 통째로 휩쓸려 나가면서 냄새가 말끔하게 사라집니다. 밀가루가 없을 때 전분이 풍부한 쌀뜨물을 담가두어도 똑같이 효과를 볼 수 있습니다.제 답변이 궁금증 해결에 도움이 되면 좋겠네요. 좋은 하루 되세요~^^

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.당근과 호박은 비타민과 식이 섬유가 풍부해 눈이나 장을 건강하게 도와주는 채소로 잘 알려져 있는데요. 그 성분 중에 베타카로틴의 역할이 중요합니다. 그 중요한 과정을 설명해 드릴께요.당근과 호박에 들어 있는 베타카로틴은 구조적으로 비타민 A 두 분자가 대칭을 이루며 연결된 형태로, 이 성분이 소장 점막 세포에 흡수되면 BCMO1이라는 특수한 효소가 작용합니다. 이 효소는 체내 산소 분자를 이용해 베타카로틴의 탄소 사이의 이중결합을 정확히 쪼개고, 쪼개진 단면에 산소 원자가 하나씩 결합하면서 먼저 두 분자의 레티날이 생성되며, 이는 곧바로 환원효소에 의해 레티놀로 전환됩니다. 이 레티놀이 바로 우리 몸이 필요로 하는 활성형 비타민 A입니다.이 전환 반응은 지용성 환경에서 활발해지므로, 당근이나 호박을 기름에 조리해 먹으면 효소 작용과 체내 흡수율을 높여 맛있고 건강하게 먹을 수 있습니다.제 답변이 질문자님께 궁금증을 해결해 드리면 좋겠네요. 좋은 하루 되세요.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.예전에 뉴스에서 어린이 장난감에서 유해 물질인 환경호르몬이 검출되었다는 소식을 접한 적이 있을 거예요. 아이를 키우는 입장에서 장난감을 안사줄 수도 없고 걱정도 많이 되었을 거예요. 그러나 모든 제품이 그런것은 아니니 안심하시고 어떻게 환경호르몬으로 작용하는지 설명드릴께요.프탈레이트계 가소제는 스테로이드 호르몬과 입체 구조 및 전하 분포가 유사하여, 체내 세포 수용체 단백질의 결합 부위에 끼어드는 작용을 합니다. 이 비정상적인 결합은 크게 두 가지 경로로 세포 신호 전달을 교란하는데, 첫째로 안드로겐 수용체 등에 결합해 진짜 호르몬의 접근을 차단하는 길항 작용을 하거나, 에스트로겐 수용체를 오작동시켜 불필요한 신호를 활성화합니다. 둘째로는 대사를 조절하는 핵 수용체인 PPAR에 결합하여 지방 세포 분화와 지질 축적 유전자를 과도하게 발현시킵니다.정상 호르몬과 달리 분해 제어가 되지 않는 프탈레이트는 수용체 단백질의 구조적 변형과 유전자 전사 복합체의 비정상적 형성을 지속시키고, 결국 세포가 잘못된 단백질을 합성하도록 유도하여 생식 독성과 대사 장애를 유발하는 환경호르몬으로 작용하게 되는 것입니다.질문자님께 유용한 답변이 되었으면 좋겠네요. 즐거운 하루 되세요.