답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.바닷가나 물속에 오래 있으면 손발이 쭈글쭈글해지는 현 상을 사람들은 피부 겉면이 물을 흡수해 부풀어 오르는 삼투 현상 때문이라고 믿었습니다. 하지만 과학자들이 신기한 사실을 발견했습니다. 손가락 신경이 손상된 사람은 물속에 오래 있어도 손이 전혀 쭈글쭈글해지지 않는다는 점이었죠. 즉, 몸이 살아있는 신호를 보낼 때만 일어나는 반응이라는 뜻입니다.따라서 바닷가나 물속에 오래 있으면 손발이 쭈글쭈글해지는 현상은 피부가 물에 불어서가 아니라, 우리 몸의 자율신경계가 일으키는 지능적인 신체 반응입니다.​물이 손발에 오랫동안 닿으면 뇌가 이를 감지하고 손가락과 발가락 끝의 미세혈관을 강제로 수축시킵니다. 혈관이 줄어들면서 손끝 내부의 부피는 작아지지만 겉 피부의 면적은 그대로 유지되기 때문에, 피부가 안쪽으로 쪼그라들며 주름이 잡히게 됩니다.​이 현상은 미끄러운 수중 환경에 적응하기 위한 진화의 결과입니다. 마치 자동차 타이어의 홈이 물을 배출해 미끄러짐을 막아주는 것처럼, 쭈글쭈글해진 주름은 물이 빠져나가는 길 역할을 하여 물속에서도 바위나 물체를 미끄러지지 않고 단단하게 잡을 수 있도록 마찰력을 높여줍니다. 즉, 물속에서 접지력을 높이기 위해 인체가 스스로 가동하는 일종의 수중 모드 기능인 셈입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.얼음물에 소금을 조금 넣었을 뿐인데 온도가 영하 10°C, 많게는 영하 20°C 근처까지 내려 갈 수 있습니다. ​이 현상은 화학에서 어는점 내림과 융해열 흡수가 동시에 작용하기 때문에 일어납니다. 그 원리에 대해 설명해 드릴게요.​순수한 물은 0°C에서 물분자들이 서로 결합하여 얼음 결정이 됩니다. 하지만 여기에 소금을 녹이면 나트륨 이온과 염화 이온으로 쪼개져 물분자 사이에 끼어들고, 얼음 결정을 만드는 과정을 방해합니다. 이로 인해 물이 얼기 위한 기준 온도가 0°C보다 훨씬 낮아지는 어는점 내림 현상이 일어납니다. 결과적으로 물분자가 이 방해를 뚫고 강제로 붙으려면 0°C보다 훨씬 더 낮은 온도가 되어야만 겨우 얼 수 있게 됩니다. 즉, 물의 어는점 자체가 영하로 낮아진 것입니다.​어는점이 영하로 떨어지면 기존의 0°C 얼음은 자신이 얼어있을 수 있는 조건보다 따뜻한 상태가 되어 빠르게 녹기 시작합니다. 이때 얼음이 물로 변하며 주변의 열을 강제로 빼앗는 융해열 흡수 반응이 일어납니다. 어는점이 낮아져 급격히 녹는 얼음이 주변 열을 뺏어가면서 전체 온도가 영하 10°C에서 최대 영하 21°C까지 뚝 떨어지게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.무지개는 공기 중에 떠 있는 수많은 물방울이 태양빛을 갈라주는 천연 프리즘 역할을 하면서 나타나는 현상입니다.태양에서 오는 햇빛은 사실 빨주노초파남보의 모든 색의 빛이 섞여 있는 상태입니다. 빛이 공기 중에서 동그란 물방울 안으로 들어갈 때, 매질의 차이 때문에 빛의 속도가 줄어들며 진행 방향이 꺾이게 됩니다​비가 그친 후 햇빛이 공기 중의 미세한 물방울 속으로 들어갈 때, 빛의 속도가 줄어들며 방향이 꺾이는 굴절이 일어납니다. 이때 햇빛 속에 섞여 있던 여러 색상의 빛이 파장에 따라 꺾이는 각도가 달라지며 빨주노초파남보로 갈라지는 분산 현상이 나타납니다.​물방울 안으로 들어간 빛은 뒷면 안쪽 벽에 부딪혀 거울처럼 튕겨 나오는 내부 반사를 거친 뒤, 물방울을 빠져나오며 한 번 더 꺾입니다. 이처럼 색깔별로 펼쳐진 빛이 태양을 등지고 서 있는 관찰자의 눈에 들어오면서 아름다운 아치형 무지개로 보이게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.일산화탄소(CO)는 색깔도, 냄새도, 맛도 없지만 인체에 매우 치명적이어서 침묵의 살인자라고 불립니다. ​일산화탄소가 왜 발생하는지, 그리고 체내 들어왔을 때 어떤 영향을 미치는지 설명해 드릴게요.일산화탄소는 가스, 숯, 석유 등 탄소를 함유한 연료가 산소가 부족한 밀폐 공간에서 불완전 연소할 때 주로 발생하며, 배기통이 손상된 보일러나 텐트 내부의 화로대 사용이 대표적인 발생 원인입니다.​사람이 숨을 쉬면 산소가 적혈구 속 헤모글로빈과 결합해 전신으로 이동하지만 일산화탄소는 헤모글로빈과의 결합력이 산소보다 약 200~250배나 강합니다.​체내에 유입되면 적혈구의 헤모글로빈과 결합하여 카복시헤모글로빈을 생성합니다. 이로 인해 혈액의 산소 수송 기능이 마비되어 장기와 뇌에 심각한 저산소증을 일으킵니다.​초기에는 두통, 어지럼증, 메스꺼움 등 감기와 비슷한 증상이 나타나지만, 노출이 지속되면 의식 불명과 발작, 심장 마비로 사망에 이릅니다. 회복되더라도 뇌 손상에 따른 지연성 신경학적 후유증이 남을 수 있어 매우 위험합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.모든 서비스와 즉시 해결되는 시대가 오면 모든 면에서 편리함을 주겠지만, 반대로 인간이 삶을 느끼고 관계를 맺는 방식의 본질적인 모든 면이 변화가 있을 것입니다. 인내심은 단순히 참는 능력이 아니라, 원하는 바가 이루어지지 않는 불확실한 시간을 견뎌내는 하나의 과정인데 즉각적인 욕구 충족에 익숙해지면, 과정에서 필연적으로 발생하는 인간의 역량들이 현저히 낮아집니다. 또한, 클릭 한 번이나 지시 한 번으로 완성된 결과물은 순간적인 쾌감은 줄 수 있지만, 내면 깊은 곳에서 차오르는 자부심이나 존재감으로 이어지기 어렵습니다.인간관계에서는 다른 모든 서비스가 내 뜻대로 즉시 제공되는 세상에 살면, 타인 역시 내 요구를 빠르게 만족시켜 주는 기능으로 바라볼 위험이 커집니다. 서툴고 수고스러운 소통을 견디기보다 문제 발생 시 관계를 즉시 끊거나 대체해 버리는 경향이 짙어질 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.김치나 떡볶이, 제육볶음 같은 음식을 담아두었다가 밀폐용기에 붉게 물이 들었을 때 햇볕에 말리면 싹 사라지는 현상은 붉은 색소의 화학 구조를 파괴하는 광산화 작용 때문입니다.김치나 양념의 붉은색을 내는 주성분은 고추의 캡산 색소입니다. 캡산틴 분자는 긴 연속 이중결합 구조를 가지고 있는데, 이 긴 이중결합 구조가 특정 파장의 빛을 흡수하고 붉은빛을 반사하기 때문에 우리 눈에 강렬한 빨간색으로 보이게 되고, 지용성이 강해 플라스틱 용기의 미세한 틈새로 깊이 침투합니다.이 용기를 햇볕에 두면 햇빛 속 강력한 자외선 에너지가 캡산틴 분자의 이중결합을 끊어내고 공기 중의 산소와 반응하는 광산화 작용이 일어나면서 붉은색을 내던 분자 구조가 파괴되어 분해됩니다. 그리고 붉은 색소 분자가 색이 없는 투명하고 작은 조각들로 바뀌면서, 용기에 들었던 빨간 자국이 말끔히 사라지게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.사탕이나 초콜릿을 먹은 뒤 입안에 남은 당분은 충치를 유발하는 대표적 구강 세균인 뮤탄스균이 서식하기 좋은 환경입니다. 충치가 발생하는 과정은 단순히 이빨이 썩는 것이 아니라, 뮤탄스균이 당을 먹고 배출한 산 때문에 치아를 구성하는 미네랄 결정이 화학적으로 녹아내리는 탈회 과정입니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.구강 내 뮤탄스균은 음식물의 당분을 분해하는 과정에서 부산물로 젖산을 배출하는데, 젖산이 해리되며 방출된 수소 이온이 구강을 강한 산성 상태로 만들어 줍니다. 이렇게 높아진 산성은 치아 표면의 주성분인 인산칼슘 결정체, 즉 하이드록시아파타이트를 직접 공격합니다.수소 이온이 치아 결정과 반응하면 화학적 결합이 파괴되면서 단단한 구조를 유지하던 칼슘 이온과 인산 이온이 밖으로 녹아 나오는 탈회 현상이 발생합니다. 지속적인 탈회로 인해 치아 내부 미네랄이 유출되고 결정 구조가 붕괴하면서 결국 치아가 파이는 충치가 발생하게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.보통 다른 물질들은 온도가 내려가면 입자들의 운동이 느려지면서 서로 엉겨 붙어 부피가 줄어듭니다. 하지만 물은 얼어붙을 때 수소 결합이라는 특별한 성질 때문에 오히려 가운데 큼직한 빈 공간이 있는 정교한 구조를 만들기 때문입니다.액체 상태의 물 분자들은 활발하게 움직이며 수소 결합이 계속 끊어지며 촘촘하게 엉켜져 있습니다. 그러나 온도가 내려가 물이 얼기 시작하면 분자의 운동이 둔해지면서 수소 결합이 끊어지지 않고 고정되어 있습니다. 이때 물 분자는 주변 분자들과 가장 안정적인 각도를 유지하며 결합하는데, 이 과정에서 3차원 육각형 결정 구조를 형성하며 육각형 구조 내부에 텅 빈 공간이 생겨나는 것입니다. 부피가 커진 만큼 무게 대비 공간을 많이 차지하게 되므로, 얼음은 물보다 밀도가 낮아져 물 위에 둥둥 뜨게 되는 것입니다. 만약 물이 여느 물질처럼 얼 때 부피가 줄어들어 바닥부터 가라앉았다면, 겨울철 바다나 호수 바닥부터 얼어붙어 수중 생태계가 살아남지 못했을 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.상처 부위에 과산화수소수 소독약을 바르면 하얀 거품이 일어나는 현상은, 우리 몸의 적혈구와 손상된 세포에 포함된 카탈레이스 효소가 과산화수소를 화학적으로 분해하는 과정에서 나타납니다. 이 과정에 대해 설명해 드릴게요.과산화수소는 자체로 산소와 물로 분해되려는 성질이 있는데 상처가 나면 파괴된 혈액과 조직 세포 속의 카탈레이스 효소가 외부로 노출되는데, 이 효소가 과산화수소를 순식간에 분해하는 강력한 촉매 역할을 합니다.과산화수소가 분해되는 과정에서 활성산소는 침입한 세균의 세포막과 DNA를 산화시켜 사멸시키는 화학적 살균 작용을 합니다. 동시에 폭발적으로 뿜어져 나오는 산소 거품은 상처 틈새에 들어간 이물질, 죽은 세포, 세균을 물리적으로 밀어내 세척해 줍니다. 나아가 다량의 산소가 즉각 공급되어 산소를 싫어하는 파상풍균 등 혐기성 세균이 살 수 없는 환경을 만들어 줍니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.여름철 땀을 억제해 주는 데오드란트는 단순하게 냄새를 제거하는 제품이 아니라 알루미늄 화합물을 활용해 땀샘 입구를 물리적으로 막아주는 원리로 작용합니다. 이와 관련된 내용을 설명해 드릴게요.먼저 제품을 바르면 활성 알루미늄 성분이 땀샘 입구 내부로 들어가게 되고, 땀샘 속에 들어간 알루미늄 이온이 땀 속의 수분 및 땀관 벽의 단백질과 화학 반응을 일으킵니다. 이 반응으로 인해 끈적끈적한 수산화알루미늄 젤 형태의 땀샘 마개가 형성됩니다. 완성된 마개가 땀샘 통로를 물리적으로 꽉 막아버리기 때문에, 내부에서 생성된 땀이 피부 표면 밖으로 나오지 못하게 됩니다.차단되어 배출되지 못한 땀은 체내로 다시 재흡수된 후 소변 등을 통해 자연스럽게 배출되고, 이렇게 형성된 알루미늄 마개는 피부 각질이 탈락하는 자연스러운 세포 재생 주기에 맞춰 함께 떨어져 나가므로 인체에 안전합니다.