베이킹소다는 왜 냉장고 냄새 제거에 효과적이라고 하나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.탄산수소트륨이라고 하는 베이킹소다가 냉장고 냄새 제거에 효과적인 이유는 냄새를 다른 향으로 가리는 것이 아니라, 화학적 중화 반응을 통해 악취 분자 자체를 냄새가 없는 안정된 물질로 만들기 때문입니다.냉장고 안의 대부분의 악취는 상한 우유, 부패한 버터, 오래된 김치나 육류가 부패하면서 나오는 유기산 등 휘발성이 강한 산성 물질입니다. 약염기성 성질을 띤 베이킹소다는 공기 중으로 떠 있는 이 산성 악취 분자와 결합하여, 냄새가 나지 않는 안정된 염 형태의 화합물과 물, 이산화탄소로 바뀝니다.생선 비린내나 암모니아 같은 냄새는 염기성 냄새인데, 베이킹소다의 핵심 성분인 탄산수소 이온은 주변 환경에 따라 산과 염기, 모두 작용할 수 있는 양쪽성 물질입니다. 강한 염기성 악취 분자를 만날 경우 수소 이온을 내어주어 반응함으로써 염기성 냄새 역시 비휘발성 물질로 중화합니다.숯이나 활성탄이 미세한 구멍 속에 냄새 입자를 가두는 물리적 중화 방식이라면, 베이킹소다는 악취 분자의 화학 구조를 바꿔 휘발성을 없애는 화학적 중화 방식입니다. 이렇게 변형된 분자는 다시 공기 중으로 날아올라 냄새를 피우지 못합니다.
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골프공을 보면 일반 공과 달리 모양이 특이하고 작은 홈들이 많이 파져 있는 것을 볼 수 있습니다. 이 홈들이 어떤 작용을 하는지 궁금합니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.골프공 표면에 파여 있는 작은 홈들을 딤플이라고 하며, 공기저항을 대폭 줄이고 양력을 만들어 비거리를 2배 이상 늘려주는 역할을 합니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.골프공이 날아갈 때 딤플 안에서 미세한 공기 소용돌이가 발생하는데, 이 소용돌이는 공기가 공 표면에 더 오랫동안 머물러 있도록 도와줍니다. 그 때문에 공 뒤쪽에 생기는 공기의 기압의 크기가 대폭 줄어들어, 매끈한 공에 비해 공기저항을 절반 가까이 감소시킵니다.골프클럽에 맞은 공은 자연스럽게 역회전이 걸려 날아가면서 딤플은 매그너스 효과를 극대화합니다. 공 위쪽은 공기의 흐름이 빨라져 기압이 낮아지고, 공 아래쪽은 공기의 흐름이 느려져 기압이 높아집니다. 이 기압 차이로 인해 공을 위로 밀어 올리는 양력이 발생하여, 공이 공중에 오래 떠 있을 수 있게 됩니다.만약 매끈한 공을 동일한 힘으로 타격하면 공기저항을 정면으로 받아 비거리가 딤플 공의 절반 수준에 그치며, 비행 궤적도 매우 불안정해집니다.
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양주 중에는 꼰약과 위스키가 있잖아요. 두 종류의 술은 각각 어떻게 만들어지며, 어떤 차이점이 있어 서로 다른지 궁금합니다...
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.꼬냑과 위스키의 가장 근본적인 차이는 원재료입니다. 꼬냑은 과일을 발효시켜 만든 브랜디의 일종이며, 위스키는 곡물을 발효시켜 만든 증류주입니다.꼬냑의 제조 방식은 프랑스 코냑 지방에서 수확한 산도 높은 청포도를 발효시켜 먼저 알코올 도수 약 9%의 와인을 만듭니다. 이 와인을 전통 증류기로 2번 증류하여 투명한 원액을 얻어 프렌치 오크통에 넣고 최소 2년 이상 숙성시킨 후, 여러 해의 원액을 조합하여 VS, VSOP, XO 등의 등급을 매겨 완성합니다.반면, 위스키의 제조 방식은 보리에 싹을 틔운 맥아나 기타 곡물을 빻아 물에 섞어 당분을 추출하고, 효모를 넣어 발효시킵니다. 이 발효액을 증류기로 증류하여 높은 도수의 스피릿을 추출한 후 내부를 그을린 다양한 오크통에 넣고 수년 이상 숙성시켜 만듭니다.포도가 베이스인 꼬냑은 과일 특유의 화려한 풍미와 매끄러운 질감이라면, 곡물이 베이스인 위스키는 묵직한 구수함과 숙성 오크통에서 배어 나오는 훈연향, 바닐라, 풍부한 타닌감이 대조적인 매력을 만들어냅니다.
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바다가 파란색 게통의 빛을 내는 이유가 무엇일까여?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.바다가 파란색을 띠는 화학적 원인은 물 분자가 가시광선 중 붉은색 계통의 빛을 선택적으로 흡수하고, 흡수되지 않은 파란색 계통의 빛을 산란하기 때문입니다.분자는 산와 수소의 결합으로 이루어져 있는데, 태양광이 바다 표면에 닿으면, 파장이 길고 에너지가 적은 붉은색 계열의 빛은 물 분자 O-H 결합의 미세한 진동을 일으키며 열에너지로 흡수하기 때문에 붉은빛은 수심 수 미터 이내에서 대부분 사라집니다. 반면 파장이 짧고 에너지가 높은 파란색 계통의 빛은 물 분자에 잘 흡수되지 않고 물속 깊은 곳까지 침투합니다. 깊이 들어간 파란색 빛은 물 분자들과 부딪히며 사방으로 산란 현상을 일으키며, 이 산란된 빛이 수면 밖으로 나와 우리 눈에 푸른색으로 보이게 됩니다.지역마다 바다 색깔이 조금씩 다른 이유는 물 자자ㄱㅏ 파란색 빛만 산란하는 성질이 있지만, 바닷속에 포함된 화학 물질과 생물에 따라 색상이 다양합니다. 식물성 플랑크톤이 많은 해역은 플랑크톤 내부의 엽록소가 파란색 빛까지 흡수하고 녹색 빛을 반사합니다. 반면 영양염류나 플랑크톤이 거의 없는 투명한 열대 바다 등은 물 분자에 의한 순수한 파란색 산란만 일어나 매우 깊고 진한 파란색을 띱니다.
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국내 화평법이랑 국외 화평법이랑 차이점
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.수출 시에는 원칙적으로 수출 대상국의 화학물질 관리 법률의 기준을 맞춰야 하며, 국내 화평법의 주요 등록 의무는 면제 절차를 통해 해결할 수 있습니다. 국내 기준을 무조건 통과해야 해외로 나갈 수 있는 것이 아니라, 수출 대상 국가의 법적 기준을 만족하는 것이 핵심입니다.국내에서 제조하더라도 국내 유통 없이 전량 수출하는 화학물질은 전량 수출용 화학물질 등록면제확인을 신청하면 국내 화평법상 화학물질 등록 의무가 면제됩니다. 반면 수출 대상국은 현지 수입자 또는 현지 지사나 유일대리인을 통해 해당 국가의 화학물질 규제를 반드시 이행해야 통관 및 판매가 가능합니다.각국 법률은 관리 방식에서 차이가 있습니다. 한국은 제조 및 수입량 기준의 단계적 등록을 요구합니다. 반면 미국은 목록 등재 여부가 핵심이며, 미등재 신규물질은 수량과 상관없이 사전 제조 신고가 필수입니다. 일본은 난분해성·축적성·독성 평가 등 물질의 위험성 중심 사전 심사 및 신고 절차로 운영됩니다.따라서 수출 실무에서는 국내 등록면제 절차를 진행함과 동시에, 수출 대상국의 목록 등재 여부를 확인하여 현지 수입자나 대리인을 통해 해당 국가 규제에 맞춰 사전 신고나 서류 제출을 완료해야 합니다.
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잠수함은 물 위로 떠오르기도 하고 깊은 물속으로 가라앉기도 하면서 이동을 하게 되는데요. 잠수함이 물 속에서도 잘 이동할 수 있는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.잠수함이 물속에서 상하좌우로 자유롭게 이동할 수 있는 이유는 발라스트 탱크를 통한 부력 조절과 추진기 및 잠항타를 이용한 제어 능력에 있습니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드릴게요.잠수함이 가라 않을 때는 공기 배출 밸브를 열어 발라스트 탱크 안의 공기를 빼내고 바닷물을 채움으로서 잠수함의 전체 밀도가 바닷물보다 커지면서 중력이 부력보다 커진 상태가 되어 물속으로 가라앉습니다. 반대로, 떠오를 때는 고압 압축공기를 발라스트 탱크에 강하게 밀어 넣어 내부의 바닷물을 밖으로 빼냄으로서 잠수함이 가벼워지면서 부력이 중력보다 커진 상태가 되어 수면 위로 떠오릅니다. 부력 조절만으로는 상하 이동만 가능하므로, 수중에서 전진하고 세밀하게 각도를 틀기 위해서 동력 장치와 날개를 사용합니다. 비행기 날개와 유사한 잠항타가 선체 양옆에 달려 있어 전진하는 동안 잠항타의 각도를 위나 아래로 기울이면, 물의 저항과 양력이 발생해 선체 머리를 위와 아래로 틀며 빠르게 상하 이동을 할 수 있습니다.
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냉동식품을 해동했다가 다시 냉동하면 품질에 어떤 문제가 생기나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.냉동식품을 해동 후 재냉동하면 미생물이 폭발적으로 증가해 식중독 위험이 급증하며, 얼음 결정이 세포를 파괴해 식감과 영양, 풍미가 많이 떨어집니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.냉동 상태는 미생물이 죽는 것이 아니라 휴면 중이기 때문에 해동을 하게 되면 식중독균 온도가 올라가면 급격히 세포 분열을 시작합니다. 다시 냉동하더라도 이미 늘어난 세균은 죽지 않고 얼어붙을 뿐입니다. 특히 황색포도상구균 등이 해동 중 배출한 열안정성 독소는 나중에 음식을 바짝 익혀 먹어도 파괴되지 않아 식중독을 유발합니다.또한, 재냉동 과정은 급속 냉동이 아닌 일반 가정용 냉동실 환경에서 천천히 이루어지므로, 식품 내부에 크고 거친 얼음 결정이 만들어지면서 얼음 결정이 고기의 근섬유나 채소의 세포막을 파괴해 버립니다. 재해동할 때 파괴된 세포 사이로 수분과 육즙이 쏟아져 나오면서 고기는 퍽퍽하고 질겨지며, 채소는 흐물흐물하게 짓눌려 형태를 잃어 식감과 풍미가 저하됩니다. 이외에도 영양분이 손실되며 지질이 파괴되고 변색이 일어나기도 합니다.
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콜라나 사이다 같은 탄산음료를 차갑게 보관해야 탄산이 오래 유지되는 이유를 기체의 용해도가 온도가 낮을수록 높아지는 과학적 특성으로 설명해 주세요.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.탄산음료를 차갑게 보관해야 탄산이 오래 유지되는 이유는 온도가 낮아질수록 기체의 용해도가 증가하여 탄산가스가 음료 밖으로 빠져나가지 않기 때문입니다.온도가 낮아지면 물 분자와 액체 속에 녹아 있는 이산화탄소의 분자 운동이 둔해집니다. 분자들의 운동 에너지가 줄어들면서 이산화탄소 분자가 물 분자 사이의 인력을 끊고 기체 상태로 날아갈 확률이 급격히 낮아집니다. 또한, 르샤틀리에 원리에 따라 외부 온도를 낮추면, 줄어든 열을 보충하기 위해 열을 발생시키는 방향으로 이동하기 때문에 온도가 낮을수록 기체의 용해도가 더 높아집니다.따라서 음료가 미지근해지면 분자 운동 에너지가 커져 이산화탄소가 물 분자의 결합을 끊고 기체 상태로 빠르게 탈출합니다. 음료를 차갑게 보관하는 것은 탄산가스가 기체로 변하려는 물리적 이탈을 막는 가장 확실한 방법입니다.
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수박을 먹을 때 소금을 살짝 뿌려서 먹어주면 단맛이 훨씬 더 강하게 느껴진다고 하는데 이러한 대비 효과가 과학적으로 어떻게 설명이 되나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.수박에 소금을 살짝 뿌리면 단맛이 증가하는 이유는 미각 세포 수송체의 활성화와 뇌 신경의 미각 대비 효과가 복합적으로 작용하기 때문입니다. 혀의 미각 세포에는 일반적인 단맛 수용체 외에도 포도당을 세포 내로 운반하는 수송체 단백질이 존재하는데, 소금의 나트륨 이온은 이 수송체가 작용할 수 있도록 촉매 역할을 합니다. 나트륨이 공급되면 수송체가 활성화되어 수박의 포도당이 뇌에서 훨씬 달게 느껴집니다.또한, 양적으로 주된 단맛에 대립되는 짠맛을 극소량 첨가하면, 뇌가 주된 단맛을 훨씬 강하게 인식하는 미각의 대비 효과가 일어납니다. 짠맛 신호는 단맛 신호보다 뇌에 도달하는 반응 속도가 미세하게 빨라 뇌가 미세한 짠맛을 먼저 인지한 직후 들어오는 단맛을 받아들이면서 두 맛의 자극 격차 때문에 뒤이어 온 단맛을 훨씬 달게 인식하게 됩니다.그리고 나트륨 이온은 혀에서 쓴맛이나 다른 맛을 느끼는 수용체를 부분적으로 억제하는 효과가 있어, 수박 본연의 순수한 단맛만 부각되도록 돕는 역할도 합니다.
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여름철 햇볕 아래 오래 서 있으면 피부가 까맣게 타는 이유는?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.햇볕 오래 노출되면 피부가 까맣게 타는 이유는 강한 자외선으로부터 피부 세포의 유전물질을 보호하기 위해 우리 몸이 멜라닌 색소를 대량 합성하여 방어막을 형성하기 때문입니다.햇빛 속 자외선이 피부 표면에 침투하면, 표피 세포의 DNA에 손상시키고 활성산소를 발생시켜 위험을 감지한 표피 세포들은 즉시 멜라닌 세포로 호르몬 신호를 보내 멜라닌 합성을 촉진합니다. 신호를 받은 멜라닌 세포는 효소를 활성화하여 아미노산의 일종인 티로신을 검은색을 띠는 유멜라닌으로 바꿔줍니다. 합성된 멜라닌은 유전정보가 들어 있는 세포핵 바로 위쪽을 자외선으로 부터 막아주어 DNA 파괴로 인한 피부암 발생이나 세포 사멸을 차단합니다. 자외선 차단 작용을 마친 멜라닌 색소들이 표피 상층부로 밀려 올라오고 축적되면서 우리 눈에는 피부가 까맣게 변한 것으로 보이게 됩니다. 즉, 피부가 검게 탄 것은 피부 스스로가 세포 파괴를 막기 위해 최선을 다해 방어막을 쳐놓은 상태를 뜻합니다.
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