답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.나무를 태우고 남은 재가 검은색을 띠는 이유는 불완전 연소로 인해 다 타지 못하고 남은 탄소 성분 때문입니다. 나무의 재는 크게 탄소 성분인 유기물 잔여물과 미네랄 성분인 무기질로 구성됩니다. 나무 속 유기물이 다 타지 못하고 잔류한 숯이나 그을음 형태의 탄소는 재의 검은색을 결정짓는 성분입니다. 그리고 나무가 생장하면서 뿌리로 흡수한 칼슘 화합물, 칼륨, 마그네슘 화합물 등의 미네랄이 연소 과정을 거치며 남은 성분들입니다.재가 검은색을 띠는 이유는 산소가 매우 풍부하고 온도가 충분히 높은 환경에서 완전 연소가 일어나면, 나무 속 탄소는 모두 산소와 결합해 이산화탄소 기체가 되어 공기 중으로 날아가지만, 불완전 연소를 하게 되면 이산화탄소로 변하지 못한 탄소 원자들이 미세한 알갱이 형태의 숯이나 그으름 형태의 탄소 잔재로 재 속에 섞이게 됩니다. 탄소 입자는 구조 특성상 가시광선의 모든 파장의 빛을 거의 100% 흡수하고 거의 반사하지 않기 때문에, 우리 눈은 빛이 반사되어 들어오지 않은 검은색으로 인식하기 때문에, 미연소 탄소가 섞인 재는 검은색이나 어두운 쥐색을 띠게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.유통기한이 남았더라도 이 상태의 초콜릿이라면 매장이나 고객센터를 통해 교환이나 환불을 받는 것이 좋을 것 같네요.물론, 상해버린 게 아니라 유통 과정 중 높은 온도에 노출되어 곰팡이나 세균 부패가 아니라 지방 성분의 변화이기 때문에 독성이 있거나 배탈을 일으킬 가능성은 적지만 초콜릿 특유의 부드러운 식감이 사라지고 퍼석퍼석하며 맛이 크게 떨어집니다. 초콜릿에 들어가는 카카오 버터나 가공유지는 화학 구조상 여러 형태의 결정을 형성할 수 있는 성질이 있습니다. 정상적인 초콜릿은 입안에서 부드럽게 녹는 안정된 결정 구조를 유지하도록 템퍼링 과정을 거쳐 만들어집니다. 유통 과정에서의 온도가 높아졌다가 다시 낮아지면 표면에 모인 지방 분자들이 다시 고체로 굳어지는데, 이때 원래의 매끄러운 구조로 돌아가지 못하고 불안정하고 거친 결정이나 굵은 입자 형태로 뭉치게 됩니다. 이 굵어진 지방 결정체들이 눈으로 보기에 하얗고 우둘두둘한 돌기 모양으로 발현되는 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.하늘이 낮과 해질 녘에 다른 색으로 보이는 현상은 빛의 파장에 따른 산란 차이와 태양빛이 통과하는 대기층의 거리가 다르기 때문입니다.태양빛은 여러 파장의 빛이 섞여 있는 백생광으로 파장이 길어지면 붉은색 계열이며, 파장이 짧아지면 파란색 계열의 빛이 산란합니다. 대기 중의 질소, 산소 같은 기체 분자들은 빛의 파장보다 크기가 훨씬 작은데, 이처럼 아주 작은 입자에 빛이 부딪힐 때 일어나는 산란을 레일리 산란이라고 합니다. 레일리 산란은 파장이 짧은 빛일수록 훨씬 더 강하게 펴져 나간다는 특징이 있습니다. 따라서 파장이 짧은 파란색 빛은 붉은색 빛보다 공기 중에서 약 5~6배 이상 강하게 산란합니다.낮에는 태양이 머리 위에 높게 떠 있어 태양빛이 지구 대기층을 통과하는 거리가 상대적으로 매우 짧아서, 파장이 짧은 파란색 빛이 공기 입자들과 부딪혀 하늘 전체로 활발하게 산란됩니다. 반대로 해가 지평선 근처로 내려앉으면 태양빛이 비스듬하게 진입하여, 낮에 비해 훨씬 두꺼운 대기층을 통과하기 때문에 파장이 긴 붉은색과 주황색 빛은 기체 입자들에 의해 잘 산란되지 않기 때문에, 두꺼운 대기층을 끝까지 뚫고 들어올 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.우리가 일상에서 느끼는 악취의 상당수는 공기 중에 떠돌아다니는 휘발성 산성 성분입니다. 신발장에서 나는 냄새는 땀과 세균이 단백질을 분해할 때 발생하는 유기산 성분이 지독한 발냄새의 주원이고, 냉장고에서 나는 냄새는 상한 우유나 부패한 음식물에서 나오는 시큼한 냄새 역시 낙산이나 초산 등의 산성 가스 때문입니다.베이킹소다는 물에 녹거나 공기 중의 수분과 만나면 약염기성 반응을 나타내는 물질로 휘발성 산성 악취 분자가 약염기성인 베이킹소다와 만나면 산-염기 중화 반응이 일어나 냄새가 나지 않는 비휘발성 염과 물 형태로 화학 구조가 완전히 바뀌어 바닥에 정착하므로 냄새가 사라집니다.또한, 악취를 만드는 세균과 곰팡이는 습도가 높은 환경에서 활발하게 가스를 배출하는데, 베이킹소다 가루는 공기 중의 수분을 흡수하는 성질이 있어 미생물이 번식하기 억제하는 효과가 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.기름기기 많은 그릇들은 잘 못 씻으면 기름기가 그대로 남아 있어 지저분해 지는 경우가 많죠. 그래서 주의 해서 설거지르 해야 합니다. 기름기가 많은 그릇을 따뜻한 물로 씻어야 하는 이유는 지방의 상태 변화, 분자 간 인력 약화, 계면활성제의 유화 작용 촉진이라는 복합적인 작용이 있기 때문입니다.그릇에 묻은 기름은 주로 비극성 물질인 트리글리세라이드 성분으로 찬물에 닿으면 기름의 온도가 낮아져 고체나 끈적끈적한 겔 상태가 되지만 따뜻한 물은 기름의 온도를 높여 액체 상태로 상전이시킵니다. 따라서 기름의 점도가 급격히 낮아져 그릇 표면에 고착되어 있던 기름이 약한 인력으로 쉽게 끊어내어, 기름때가 그릇에서 쉽게 떨어져 나올 수 있는 상태가 됩니다. 세제인 계면활성제를 사용하면 세제 분자들이 기름 방울을 동그랗게 감싸 미셀이라는 구형 구조를 형성하는데 따뜻한 물을 사용하면 훨씬 빠르게 물에 녹지 않는 기름을 물속에 안정하게 분산되어 녹여냅니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.뜨거운 물로 샤워할 때 욕실 거울에 김이 서리는 현상은 증발과 응결이 연속적으로 일어나는 과정입니다. 뜨거운 물은 높은 에너지를 포함하고 있는데, 물 분자들이 이 열에너지를 얻어 활발하게 움직이면서, 액체 표면을 뚫고 기체 상태인 수증기로 변해 공기 중으로 날아가면서 습도가 높아집니다. 따라서 욕실 안의 공기는 따뜻하고 습해지지만 유리로 된 거울 표면은 여전히 방 안의 차가운 온도를 유지하고 있습니다.수증기를 가득 머금은 따뜻한 공기가 차가운 거울 표면에 닿는 순간, 공기의 온도가 급격히 떨어지면서 수증기를 더 이상 머금을 수 없게 되고 이슬점에 도달하면서 기체였던 수증기가 다시 미세한 물방울로 응결이 일어나게 됩니다.참고로 거울에 비누나 샴푸를 살짝 바르면 물의 표면장력이 약해지면서 수증기가 응결할 때 동글동글한 물방울로 맺히지 않고 얇은 물막으로 넓게 퍼지기 때문에, 빛이 난반사되지 않고 투명함을 유지하게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.파스타 면의 주성분은 밀가루 속 전분과 단백질으로 구성되어 있습니다. 딱딱한 상태의 전분은 뜨거운 물을 흡수하면서 부풀어 오를는데, 계속 열을 받으면 부풀어 오른 전분 구조가 깨지면서 전분 분자들이 면 밖으로 흘러나오고 전분이 끓는물과 섞이면서 점도가 높고 끈적끈적한 전분 용액이 되면서 물의 점성이 크게 증가합니다. 따라서 냄비에 열을 계속 받으면 물이 기화하면서 수증기 기포가 계속해서 생기면서 수면으로 상승하게 되는 것입니다. 높아진 점성과 표면 유연성 때문에 기포가 터지지 않고 거품 형태로 수면에 계속 남아있게 됩니다. 터지지 못한 수증기 거품들이 층층이 쌓여 순식간에 부피가 부풀어 오르고, 냄비의 높이를 넘어 밖으로 넘쳐나게 됩니다.참고로 전분이 없는 순수한 물은 점성이 낮아, 발생한 수증기 기포가 수면에 도달하자마자 쉽게 터져서 공기 중으로 날아면서 거품이 발생하지 않습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.물 분자들은 수소 결합으로 인해 표면 장력이 매우 높은데, 물이 표면에 어떻게 닿는냐에 따라 고체의 표면 에너지와 액체의 표면 장력 간의 힘겨루기에 의해 결정됩니다. 고체의 표면 에너지가 물의 표면 장력보다 높으면 물이 표면에 넓게 퍼져 스며들고, 고체의 표면 에너지가 물의 표면 장력보다 낮으면 물이 표면과 닿는 면적을 최소화하기 위해 공 모양으로 뭉칩니다.방수 스프레이에 사용되는 불소계 고분자로 화학적으로 매우 안정적이고 전기음성도가 높아 다른 물질과 상호작용하려는 성질이 낮아 신발 표면의 에너지가 급격히 떨어져 물이 스며들지 못하고 밀려나게 됩니다. 표면 에너지가 낮아지면 자연스럽게 물방울과 고체 표면이 이루는 각도인 접촉각 커지는데, 방수 스프레이를 뿌린 표면은 물방울이 거의 완벽한 구형을 유지하며 접촉각이 커져 표면에너지가 낮아지고 물방울이 굴러 떨어집니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.스테인리스 스틸 비누가 손의 냄새를 제거하는 원리는 물이 흐를때 표면에 화학적 흡착과 배위 결합이 일어나기 때문입니다. 마늘의 독특한 냄새는 유기황 화합물 때문인데, 황 원자는 전자가 풍부하여 전이 금속인 철이나 크로뮴과 결합하려는 성질이 강합니다. 흐르는 물속에서 스테인리스 스틸 비누를 문지르면, 피부 지방층에 붙어 있던 황 분자가 금속 표면의 크로뮴 산화막과 결합하면서 손에서 떨어져 나옵니다. 물은 분자 간 이동을 돕는 매개체이자 촉매 역할을 하여 냄새 분자가 피부 대신 스테인리스 표면에 끌려가 물과 함께 씻겨 내려가도록 도와줍니다.생선 비린내의 주원인인 트리메틸아민은 질소 기반의 휘발성 염기성 화합물인데, 질소 원자 역시 비공유 전자쌍을 가지고 있어 스테인리스 스틸 비누 금속 이온과 약한 배위 결합을 형성할 수 있습니다. 트리메틸아민은 수용성이 매우 높아 매끄러운 금속 표면과 손을 마찰시키는 과정에서 피부에 남아 있던 냄새 분자가 물리적으로 분리되고, 금속 흡착과 물의 용해 작용이 동시에 일어나 제거됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.해양 산성화는 인류 활동으로 배출된 이산화탄소의 약 30%를 바다가 흡수하면서 해수의 pH가 낮아져 산성으로 변하는 현상입니다. 이산화탄소가 물에 녹으면 탄산이 형성되고, 생성된 수소 이온이 해수를 산성화시킵니다. 수소 이온이 증가하면 해수 속 탄산 이온과 우선적으로 결합합니다. 이로 인해 산호, 조개, 굴, 유각류 등이 껍데기나 골격을 만들 때 필요한 탄산칼슘 생성이 어려워지며, 산성도가 높을 경우 기존 껍데기가 녹아내리기도 합니다. 먹이사슬 최하단에 위치한 석회질 플랑크톤 및 미세 생물이 감소하면, 이를 먹이로 하는 어류, 조류, 해양 포유류까지 연쇄적인 타격을 입어 수산 자원이 급감합니다. 산호초는 전체 해양 생물의 25% 이상에 서식지를 제공합니다. 산성화는 산호의 성장을 억제하고 백화 현상을 심화시켜 해양 생물 다양성을 파괴하며, 태풍과 파도를 막아주던 연안 방어 기능도 약화시킵니다.해양 산성화를 막기 위한 방법으로는 재생에너지 전환, 에너지 효율 향상, 화석연료 감축을 통해 대기 중 이산화탄소 농도를 낮추는 것이 가장 근본적인 해결책입니다.잘피림, 맹그로브 숲, 염습지 등 연안의 블루카본 생태계를 보호·확대합니다. 이들 생태계는 육상 산림보다 빠르게 탄소를 흡수하고 해수 산도를 완화하는 완충 역할을 합니다. 또한, 과도한 어획을 금지하고 농경지 영양염류나 오수 유입을 차단하여, 해양 생물이 산성화 스트레스에 저항할 수 있는 생태계 복원력을 확보해야 합니다.