답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.식물이 거대한 나무 꼭대기까지 중력을 거슬러 물을 끌어올릴 수 있는 이유는 증산 작용과 물 분자의 응집력에 의한 현상 때문입니다. 잎 뒷면에 있는 기공을 통해 내부에 있던 물이 수증기 형태로 공기 중에 날아가면, 잎 세포 속의 수분량이 줄어들면서 잎맥의 물관에 있는 물을 세게 끌어당기는 압력이 발생하여 물을 위로 끌어 올릴 수 있습니다.또한, 물 분자들은 수소 결합에 의해 서로를 매우 강하게 잡아당기는 성질을 가지고 있어 뿌리부터 잎까지 이어지는 수십 미터의 물기둥이 중간에 끊어지지 않고 하나로 연결 될 수 있습니다. 물 분자는 식물의 물관 벽과도 서로 붙으려는 힘을 가지는데, 이 부착력이 중력에 의해 물기둥이 아래로 쏟아지지 않도록 떠받쳐 주는 버팀목 역할을 해 줍니다.결과적으로 뿌리에서 삼투 현상을 통해 물을 흡수하여 줄기의 물관으로 보내면 줄기에서는 물 분자들의 응집력과 부착력을 통해 긴 물기둥을 형성하고 잎에서 증산작용이 일어나면, 바로 아래에 연결되어 있던 물 분자가 응집력에 의해 연쇄적으로 위로 끌려 올라갑니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.헬륨 풍선이 하늘로 올라가는 이유는 밀도 차이에 의한 부력 때문이며, 높이 올라간 풍선은 기압차로 인해 결국 터져서 지상으로 떨어지게 됩니다.공기는 주로 질소와 산소로 이루어져 있어 밀도가 약 1.29g/L인, 반면 헬륨 기체의 밀도는 약0.18g/L로 공기보다 약 7배나 가볍기 때문에 부력에 의해 공기보다 가벼운 헬륨 풍선이 위로 올라갑니다. 고도가 높아질수록 공기가 희박해져 기압이 급격히 낮아지고 내부의 헬륨 기체는 누르는 힘이 약해지면서 점점 부피를 커집니다. 지상보다 몇 배나 커진 헬륨 기체의 압력을 견디지 못한 풍선은 결국 터질 수 밖에 없겠죠. 결국 터진 고무 조각과 실은 중력에 의해 지상이나 바다로 떨어집니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.액상형 전자담배의 다양한 맛은 식품 첨가물용 향료와 베이스 액상을 조합해서 만들어지며, 연초의 발암물질은 담배 잎 자체에 일부 존재하기도 하지만 대부분은 불에 태우는 고온 연소 과정에서 새롭게 만들어집니다. 이와 관련하여 좀 더 자세히 설명해 드릴게요.액상담배의 다양한 맛이 만들어지는 원리는 기본적으로 프로필렌글리콜과 식물성 글리세린이 전체 액상의 대부분을 차지하지만, 음료, 과자, 디저트 등에 쓰이는 식품 첨가물용 유기 화합물을 조합합니다. 담배에 열을 가하면 에어로졸 형태로 기화하여 향료 분자가 입안의 미각과 후각 세포를 동시에 자극하여 특정 맛과 향을 느끼게 됩니다.발암 물질은 연초에도 일부 포함되어 있지만 대부분은 태우는 과정에서 폭발적으로 생성됩니다. 담배 잎을 수확한 후 건조하는 과정에서 니코틴이 변형되어 강력한 발암물질이 일부 형성되고, 담배를 태울 때 고온 상태에서 산소가 부족하면 불완전 연소와 열분해하여 담배 잎, 유기물, 유전체, 종이 등의 화학 결합이 무너지며 완전히 새로운 화학 물질로 변화가 일어납니다. 이 과정에서 타르, 벤조피렌, 일산화탄소, 휘발성 유기화합물 등의 다량의 발암 물질이 만들어집니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.우유를 가열할 때 표면에 얇은 막이 생기 것을 유피 현상이라고 하는데, 열에 의한 단백질 변성과 수분 증발에 의해 생기는 자연적인 현상입니다. 우유 속 단백질은 크게 카제인과 유청 단백질로 나뉘는데, 우유를 가열하면 수용성인 유청 단백질의 입체 구조가 풀리면서 변성이 일어납니다. 전자레인지에 넣고 돌리면 전자레인지 내부에서 공기와 맞닿아 있는 우유 윗부분은 수분이 빠르게 증발하고 표면의 단백질과 지방 농도가 순간적으로 높아져 변성된 유청 단백질이 표면으로 떠오른 우유 지방 입자, 카제인, 칼슘 등과 응집하며 서로 얽혀 얇은 고체 피막을 만들어내는 것입니다.따라서 표면에 생긴 막은 불순물이 아니라 우유 속 영양소가 농축된 덩어리입니다. 따라서 숟가락으로 막을 버리는 것은 우유의 양질의 단백질과 지방, 칼슘의 일부를 버리는 것과 같기 때문에 걷어내지 마시고 숟가락으로 저어서 다시 녹여 마시거나 함께 섭취하는 것이 좋습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.질문자님 말씀처럼 요즘과자들은 유독 봉지가 빵빵합니다. 내용물은 줄었지만 그안에는 숨겨진 비밀이 있습니다. 과자 봉지 속에 질소 기체를 넣는 가장 큰 이유는 과자의 신선도와 바삭함을 유지하고 내용물이 부서지는 것을 막기 위해서입니다.먼저, 과자는 유탕처리라는 과정을 거치는데, 이 과정에서 기름 성분이 많이 들어갑니다. 일반 공기 속 산소와 기름이 만나면 산패 현상이 일어나서 눅눅해지고 냄새가 나게 되기 때문에 반응성이 적은 질소 기체를 넣어 기름의 변질을 막아줍니다. 또한, 빵빵하게 부푼 질소 포장은 완충재 역할을 합니다. 생산되어 소비자의 손에 들어가기까지 포장, 운송, 진열 과정을 거치면서 발생하는 외부 충격을 흡수해 얇고 약한 과자가 깨지지 않도록 보호합니다.마지막으로 봉지 내부를 질소로 채워 산소를 완전 차단하면 미생물 증식이나 과자를 상하지 않게 하기 때문에 별도의 방부제 없이도 보존 기간을 크게 늘릴 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.비행기가 떠오르면서 귀가 멍멍해지는 원인은 고도가 높아지면 기내 기압이 낮아지지만, 귀 안쪽의 기압은 기존 상태를 유지하여 고막이 밖으로 부풀어 오르기 때문에 엉멍해 지는 것입니다. 이때 귀와 목을 연결하는 귀인두관이 열려 공기를 통하게 해야 기압이 맞춰집니다. 그러나 기압이 너무 급격히 변하면 귀인두관이 제때 열리지 않아 압력 차이가 그대로 유지됩니다. 효과적인 대처방법으로는 침이나 물을 삼키면 목 근육이 움직이면서 닫혀 있던 귀인두관이 자연스럽게 열립니다.또다른 방법으로는 입을 크게 벌려 하품을 하거나 껌, 사탕을 먹으면 턱관절이 움직이며 귀 내부 기압이 조절됩니다. 코를 손으로 막고 입을 다문 상태에서 코로 숨을 살짝 밀어내는 방법도 좋은 방법입니다. 귀 안쪽으로 공기를 넣어 기압을 맞추는 방법이며, 귀에 무리가 가지 않도록 약하게 시행해야 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.유기물과 무기물을 구분하는 기준은 탄소 원자의 포함 여부입니다. 탄소 원자가 원자 간 결합을 통해 복잡한 사슬이나 고리 구조를 만들고 수소, 산소, 질소 등과 결합한 물질을 유기물이라고 하며, 그 이외의 물질을 무기물로 구분합니다.일부 이산화탄소, 일산화탄소, 탄산칼슘, 흑연 및 다이아몬드 등의 탄소를 포함한 물질들을 무기물로 분류하지만, 기본적으로 탄소-수소 결합을 포함하는 복잡한 대부분의 탄소 화합물은 유기물이라고 합니다.유기물은 탄소와 수소를 다량 포함하고 있어 산소와 반응해 불에 잘 타며, 연소 시 이산화탄소와 물을 배출하고 분자 간 인력이 비교적 약한 공유 결합이 많아 열에 약하고 녹는점과 끓는점이 낮습니다. 또한, 물에 잘 녹지 않는 비극성 물질이 많으며, 알코올이나 에테르 같은 유기 용매에 잘 녹습니다.반면, 무기물은 탄소-수소 결합이 없거나 이미 완전히 산화된 상태여서 불에 잘 타지 않고, 결합력이 강한 이온 결합이나 금속 결합을 이루는 경우가 많아 열에 매우 강하고 녹는점이 높습니다. 또한, 물에 잘 녹는 성질이 많으며, 물에 녹았을 때 이온으로 이온화되어 전기를 통하게 하는 전해질 역할을 하는 물질이 많습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.집에서 과일 팥빙수를 만드는 가장 쉬운 방법은 우유 얼음을 얼려서 활용하는 것이 좋고, 제철과일이나 인절미등을 활용하면 더욱 맛있게 드실 수 있습니.먼저 우유와 연유를 약간 섞어 지퍼백에 얇게 펼쳐 냉동시키면 일반 물 얼음보다 훨씬 부드럽고 잘 부서져 빙수기 없이도 사르르 녹는 눈꽃 식감을 만들 수 있습니다.​얼음이 잘 얼었다면 빙수기로 곱게 갈거나 지퍼백째 방망이로 가볍게 두드려 얼음을 부순 다음 넓은 그릇에 담아줍니다. 그 다음 달콤한 팥앙금을 듬뿍 얹고, 연유를 한 번 더가전체적으로 둘러주면 맛이 진하고 좋습니다.​마지막으로 한 입 크기로 손질한 딸기, 멜론, 복숭아 등 제철 과일을 얼음 주변에 보기 좋게 둘러 담으면 고소함과 상큼함이 어우러진 맛있는 과일 팥빙수가 완성됩니다. 신맛이 살짝 있는 과일은 연유나 꿀에 잠시 재워두었다 올리면 팥의 달콤함과 더욱 잘 어우러집니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.아데노신이 수용체와 결합하면 뇌 신경 세포의 활동이 둔화되고 혈관이 확장되어 피로 및 졸음 신호가 전달되는데, 커피를 마시면 카페인이 피로 물질인 아데노신의 분자 구조를 흉내 내어 아데노신 수용체를 차단하여 졸음이 달아나고 각성 표과를 나타냅니다.카페인은 아데노신 수용체를 아데노신으로 착각하게 만들 만큼 화학적 모양이 비슷해서 커피를 마시면 카페인은 혈액을 타고 뇌로 이동하여, 원래 아데노신이 결합해야 할 아데노신 수용체에 대신 꽂히게 됩니다. 수용체의 자리를 카페인이 차지하고 있기 때문에 아데노신 분자들은 결합하지 못하고 떠돌게 되면서 뇌는 피로 물질이 아무리 많이 쌓여 있어도 피로하지 않다고 착각하게 되는 것입니다.하지만 카페인은 피로를 없애주는 것이 아니라 피로 신호판을 잠시 가려두는 것에 불과하기 때문에 몇 시간이 지나 카페인이 간에서 분해되면, 그동안 방황하며 누적되어 있던 엄청난 양의 아데노신이 수용체에 한꺼번에 결합하면서 이전보다 더 심한 피로감이 한 번에 밀려오게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.고산 지대에서 밥을 지을 때 쌀이 설익는 이유는 기압이 낮아지면서 물의 끓는점 낮아지고 전분의 익는 과정에 필요한 온도가 부족하기 때문입니다.우리가 사는 평지는 보통 1기압의 대기압이 우리와 주변 물질에 작용하기 있지만 높은 산으로 올라갈수록 위에서 누르는 공기층이 얇아져 대기압이 급격히 낮아집니다. 보통 평지에서는 대기압이 높기 때문에 물의 끓는점에 도달하려면 100°C까지 열에너지를 공급해야 하지만 고산지대는 공기가 누르는 힘이 약해 훨씬 적은 열에너지로도 쉽게 수증기로 빠져나갈 수 있어 100°C보다 훨씬 낮은 온도에서 물이 끓기 시작합니다. 때문에 고산 지대에서는 냄비 속 물이 85~90°C만 되어도 이미 팔팔 끓어버려서 아무리 불을 세게 가해도 냄비 안의 온도는 90°C 이상으로 올라가지 못하고 물이 증발해 버립니다. 결과적으로 쌀 겉면은 따뜻한 물을 흡수해 살짝 익지만, 쌀 중심부까지 열이 전달되지 못해 딱딱하게 설익은 상태가 됩니다.