답변 내역

안녕하세요.흔히 가스라고 부르는 연료는 크게 LNG와 LPG로 나뉩니다. 우선 LNG는 액화천연가스로, 주성분이 메탄인데요, 이는 천연가스를 영하 약 -162℃로 냉각해 액체로 만든 것으로, 부피를 크게 줄였기 때문에 대량 수송이 가능하도록 만든 연료입니다. 주로 국가 단위로 수입되어 도시가스 배관망을 통해 가정으로 공급되고 있으며, 아파트나 도시 지역에서 가스레인지를 쓸 때 나오는 가스는 대부분 LNG라고 보시면 됩니다.다음으로 LPG는 액화석유가스로, 프로판과 부탄이 주성분인데요, 이들은 상온에서도 압력을 가하면 쉽게 액체로 저장할 수 있기 때문에, 흔히 가스통에 담아서 사용하는 방식입니다. 농촌이라던가 일부 주택과 같이 도시가스 배관이 없는 지역에서는 LPG를 많이 사용합니다. 따라서 정리하자면 도시가스를 사용하는 가정에서는 대부분 LNG를 사용하는 것이고, 가스통을 사용하는 가정에서는 LPG를 사용하는 것이라고 보시면 됩니다. 두 연료의 차이를 말씀드리자면 LNG는 분자 구조가 단순하여 연소 시 상대적으로 깨끗하고 이산화탄소 배출량도 적은 편인 반면에 LPG는 탄소 수가 더 많아 에너지 밀도는 높지만, 연소 시 CO₂ 배출이 더 많고 성질도 약간 다릅니다. 또한 저장 방식에서도 LNG는 극저온이 필요하고, LPG는 압력만으로 액화가 가능하다는 큰 차이가 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 물리적으로 100% 완전히 투명한 물체는 존재할 수 없기 때문에 유리뿐 아니라 공기조차도 완벽한 투명 상태는 될 수 없습니다. 물질과 빛의 상호작용 때문인데요, 어떤 물질이든 빛이 통과할 때 세 가지 일이 동시에 일어납니다. 일부는 그대로 투과하지만, 일부는 흡수되고, 일부는 방향이 바뀌는 산란이나 반사가 일어납니다. 이때 핵심이 바로 굴절인데요, 이는 빛이 물질을 통과할 때 속도가 변하면서 진행 방향이 바뀌는 현상입니다. 이 현상이 존재한다는 것 자체가 빛과 물질이 상호작용했다는 것을 의미하며 이미 100% 투명 상태는 아니라는 의미입니다.말씀해주신 유리를 예로 들어보면, 매우 깨끗한 유리라도 표면에서 일부 빛은 반사되며 또한 내부에서도 아주 미세하게 흡수되거나 산란됩니다. 그래서 이론적으로는 투과율이 100%가 아니라 항상 99% 이하가 되는데다가 두께가 두꺼워질수록 이 미세한 손실이 누적되어 더 눈에 띄게 됩니다. 공기 역시 마찬가지 인데요, 평소에는 투명하게 느껴지지만, 공기 분자가 많아지거나 거리가 길어지면 빛이 산란되어 하늘이 파랗게 보이는 레일리 산란이 나타나기 때문에 공기 역시 완전히 투명한 매질이 아닙니다. 또한 근본적으로 물질이 존재한다는 것은 전자와 원자가 존재한다는 뜻이고, 이들은 전자기파와 상호작용할 수밖에 없습니다. 만약 어떤 물질이 정말로 빛과 전혀 상호작용하지 않는다고 가정했을 때 그 물질은 굴절이나 반사, 흡수도 하지 않게 되고 결과적으로 아예 관측 자체가 불가능한 존재가 되는 것이므로 보이는 투명한 물질이라는 개념과 완전히 상호작용이 없는 물질은 동시에 성립될 수 없다고 보시면 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요.소금 자체라고 할 수 있는 순수한 염화나트륨의 경우에는 사실상 유통기한이 없습니다. 다만 시중 제품에 표시된 유통기한은 화학적으로 변질되기 때문이 아니라, 식품의 품질 유지와 안전한 유통 관리를 위한 기준이라고 보시면 될 것 같습니다. 소금의 주성분인 염화나트륨은 매우 안정한 이온 결합 물질인데요, 우선 미생물이 자라기 위해서는 물과 영양원이 필요한데, 소금은 삼투압 효과로 인해 오히려 수분을 빼앗는 경향이 강해서 세균이나 곰팡이와 같은 미생물이 거의 생존할 수 없습니다. 또한 화학적으로도 쉽게 분해되거나 산화되는 물질도 아니다 보니, 건조한 상태로 잘 보관된다면 수십 년이 지나도 성분 자체는 변하지 않습니다.그럼에도 불구하고 시중에 유통되는 소금의 유통기한이 표시되는 이유는 소금이 공기 중의 수분을 흡수하는 흡습성이 있어 시간이 지나면 덩어리지거나 용해될 수 있기 때문입니다. 또한 정제소금이 아닌 천일염이나 가공소금의 경우 미량의 다른 무기물이나 불순물이 포함되어 있기 때문에 장기간 보관 시 색이나 맛이 변할 수 있습니다. 마지막으로 요오드 첨가 소금의 경우에는 첨가된 요오드 성분이 시간이 지나면서 일부 휘발되거나 감소할 수 있기 때문에 영양적 측면에서의 품질 저하가 발생할 수 있으므로, 즉 소금의 유통기한은 제품의 원래의 맛, 성상, 영양을 유지하기 위해 설정되어 있다고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요.술을 마셨을 때 평소보다 말이 많아지는 현상은 뇌의 기능이 떨어진다기 보다는 뇌의 억제를 담당하는, 즉 행동을 통제하는 시스템이 선택적으로 약화되기 때문입니다. 이때 가장 중요한 부위가 전두엽인데요, 전두엽은 평소에 이 말을 지금 해도 되는지, 참아야 하는지와 같은 판단과 자기 억제를 담당합니다. 그런데 알코올이 체내에 들어오면 이 전두엽의 활동이 먼저 억제되면서 결과적으로 평상시에는 걸러지던 생각이나 감정이 그대로 밖으로 표현되기 쉬워지고, 자연스럽게 말이 많아지거나 행동이 적극적으로 변하게 되는 것입니다. 또한 알코올은 신경전달물질에도 영향을 주는데요, 대표적으로 억제성 신호를 강화하는 GABA의 작용을 증가시키고, 흥분성 신호를 전달하는 글루탐산 기능은 억제합니다. 이로 인해 전반적으로 뇌의 고차원적인 통제 기능을 담당하는 전두엽이 먼저 꺼지면서 감정과 말은 더 쉽게 튀어나오는 상태가 되는 것입니다. 이와 함께 보상계가 작용하는데요, 알코올은 도파민 분비를 증가시켜 기분을 좋게 만들고, 사회적 불안이나 긴장을 줄여줍니다. 그래서 평소에는 말수가 적고 조심스러운 사람이라고 할지라도 술을 마시면 지금은 말해도 괜찮다는 느낌이 강해지면서 더 많이 말하게 되는 것입니다. 또한 모든 사람들이 술을 마셨다고 평상시보다 말을 더 많이 하는 것은 아닌데요, 이는 억제 기능의 기본 수준, 신경전달물질 반응, 그리고 개인의 성격적 특성이 모두 다르기 때문입니다. 그래서 어떤 사람은 조용해지고, 어떤 사람은 말이 많아지고, 또 어떤 사람은 감정 표현이 강해지는 식으로 다양하게 나타난다고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요.치즈에서 나는 꼬릿한 냄새는 발효와 숙성 과정에서 미생물이 만들어내는 특정 화학 물질들로 인한 것입니다. 치즈는 기본적으로 우유 속 카제인 단백질과 지방이 미생물과 효소에 의해 분해되면서 만들어지는데, 이 과정에서 여러 종류의 냄새 분자가 생성되는 것입니다. 이때 대표적인 것이 부티르산 과 같은 짧은 사슬 지방산인데, 이러한 지방산이 치즈의 전형적인 시큼하고 꼬릿한 향을 만드는 물질입니다. 이 물질은 지방이 분해되면서 생성되며, 농도가 높아질수록 불쾌하게 느껴질 수 있습니다. 또한 우유 속에 들어있는 단백질이 분해되면서 생성되는 메티오닌 유래 물질이나 황화수소와 같이 황을 포함하고 있는 성분은 계란 썩은 냄새나 자극적인 악취를 유발할 수 있으며, 여기에 더해 암모니아 계열의 아민류가 생성되는 과정에서 톡 쏘는 자극적인 냄새를 만듭니다.특히 말씀해주신 것처럼 불쾌감을 유발할 정도의 냄새는 대부분 표면에서 자라는 특정 미생물 때문인 경우가 많은데요, 예를 들어서 브레비박테리움 린넨스라는 균은 치즈 표면에서 단백질과 지방을 분해하면서 사람 발 냄새와 유사한 이소발레르산과 같은 화합물을 만들어냅니다. 실제로 이 균은 사람 피부에도 존재하기 때문에, 치즈와 발 냄새가 비슷하게 느껴지는 것입니다. 다만 모든 치즈의 냄새가 불쾌한 것은 아니며 어떤 경우에는 향이 좋은데요, 이는 생성된 화학 물질의 종류와 농도의 차이 때문입니다. 즉 치즈의 숙성이 적절하게 진행되면 다양한 향 성분이 균형을 이루어 고소하고 깊은 풍미로 느껴지지만, 특정 성분이 과도하게 많아지면 인간의 후각이 그것을 부패 신호로 인식하기 때문에 불쾌하게 느끼게 됩니다. 또한 인간은 원래 부패된 음식과 같은 위험 신호을 피하도록 진화했기 때문에, 이런 냄새에 민감하게 반응하는 것도 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.생수병을 비롯한 플라스틱 용기에 미세플라스틱이 포함될 수 있다는 것은 과학적으로 확인된 사실입니다. 흔히 사용하는 생수병은 대부분 폴리에틸렌 테레프탈레이트라는 플라스틱으로 만들어집니다. 이 재질은 비교적 안정한 편이지만 완전히 불변의 물질은 아닌데요, 따라서 병을 제조하는 과정, 물을 충전하는 과정, 운송 중의 마찰, 그리고 개봉 시 뚜껑과의 마찰 등에서 아주 미세한 플라스틱 입자가 떨어져 나올 수 있습니다. 또한 자외선이나 고온에 노출되면 플라스틱 표면이 미세하게 분해되면서 입자 방출이 증가할 수 있는데, 이러한 입자들을 미세플라스틱이라고 부릅니다. 여러 연구에서 시중 생수 제품을 분석했을 때, 일정 수준의 미세플라스틱이 검출된 사례들이 보고되어 있습니다. 다만 이 양이 매우 적고 제품마다 편차가 큰데다가, 생수병이 아니더라도 수돗물이나 공기 중에서도 미세플라스틱이 존재한다는 점을 생각해야 합니다. 즉 생수만의 문제라기보다는 현대 환경 전반에 걸친 노출이라고 보는 것이 맞습니다.인체에 어떤 영향을 미치는가에 대해서는 아직 완전히 안전하다고 단정할 수도, 명확히 위험하다고 단정할 수도 없는 상태입니다. 다만 나노플라스틱과 같이 아주 작은 입자의 경우 장을 통과해 일부 체내 조직으로 이동할 가능성이 있으며, 이 경우 염증 반응이나 산화 스트레스를 유발할 수 있다는 실험 결과들이 있습니다. 또한 플라스틱 표면에 흡착된 환경 오염물질이나 첨가제가 함께 들어올 가능성도 제기되는데요, 하지만 아직 이러한 영향이 실제 인간 건강에 어느 정도 수준으로 나타나는지는 아직 장기적인 역학 연구가 부족한 상황입니다. 따라서 현 시점 기준에서 말씀드리자면 생수를 완전히 피해야 할 정도로 위험성이 확정된 것은 아니며 다만 노출을 줄이려는 선택은 충분히 합리적입니다. 특히 여름철 차량 내부처럼 극히 고온 환경에 생수병을 오래 두는 것은 피하는 것이 좋습니다. 또한 수돗물을 끓여 마신다고 해서 배관이나 환경에서 미세입자가 완전히 없는 것은 아니기 때문에 어느 쪽이 절대적으로 안전하다기보다는 전체 노출을 줄이는 방향을 고려하는 것이 좋습니다. 감사합니다.

안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 소금은 인간을 비롯한 생명체에게 중요한 성분입니다. 이는 맛을 떠나서 세포와 신경, 체액 균형을 유지하는 데 핵심적인 역할을 하기 때문입니다. 생물학적으로 보면 소금은 물속에서 나트륨 이온과 염화 이온으로 나뉘는데요, 이 이온들은 세포 기능의 기본을 이루는 전기화학적 균형을 유지하는 데 사용됩니다. 특히 나트륨 이온은 세포막 전위 형성에 매우 중요한데, 이는 신경세포가 신호를 전달하고 근육이 수축하는 데 필수적이며 나트륨 농도가 무너지면 신경 전달 자체가 제대로 이루어지지 않습니다.또한 소금은 체내 수분 균형에도 직접적으로 관여하는데요, 우리 몸은 혈액과 세포 사이의 삼투압을 일정하게 유지해야 하는데, 이때 나트륨과 염화 이온이 농도를 조절하는 중심 역할을 합니다. 만약 소금이 부족하면 세포 외액의 농도가 낮아져 물이 농도가 높은 세포 안으로 과도하게 들어가고, 반대로 너무 많으면 세포에서 물이 빠져나가 탈수 상태가 됩니다. 말씀해주신 것처럼 말이나 사슴, 소와 같은 초식동물이 사람이나 바위에 있는 소금을 핥는 행동은 실제로 관찰되는 현상인데요, 아무래도 자연 상태의 식물에는 나트륨이 상대적으로 부족하기 때문에, 동물들이 본능적으로 소금을 보충하려는 행동입니다. 다만 중요한 점은 소금은 생체에 필수적인 성분이지만 과잉도 위험하다는 점입니다. 앞서 말씀드린 것처럼 소금이 부족하면 신경 이상, 근육 경련, 저혈압 등이 생길 수 있지만, 반대로 과다 섭취하면 혈압 상승, 신장 부담 증가 같은 문제가 발생하기 때문에 생명체는 소금을 일정 농도로 정밀하게 유지해야만 정상적으로 기능할 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.생우유를 이용해 치즈를 만드는 과정은 미생물의 발효 작용과 단백질 응고 반응이 결합된 생화학적 변화의 결과라고 보시면 되겠습니다. 우선 생우유에는 유당과 카제인과 같은 단백질, 지방이 포함되어 있는데, 여기에 유산균을 넣으면 이 미생물들이 유당을 포도당과 갈락토오스로 분해하면서 젖산을 생성합니다. 이 과정은 젖산 발효라고 하는데요, 젖산이 축적되면, 젖산은 산성물질이기 때문에 우유의 pH가 점점 낮아져 산성 환경으로 변합니다. 이렇게 되면 원래 물속에 안정하게 분산되어 있던 카제인 단백질의 3차구조가 pH 변화에 영향을 받기 때문에 불안정해지기 시작합니다.다음 단계에서는 보통 레닛이라는 효소를 추가하는데, 이 효소는 카제인을 특정 위치에서 절단하여 서로 엉기기 쉬운 상태로 만드는 것입니다. 즉 미생물 발효로 인하여 형성된 산성 환경에서 효소 작용이 함께 작용하면 카제인 단백질들이 서로 결합하면서 그물망 구조를 형성하게 되고, 이 과정에서 액체 상태였던 우유가 점점 젤처럼 굳어지면서 응고됩니다. 이렇게 응고된 덩어리를 커드라고 하는데요, 나머지 액체 부분은 유청이라고 부르며, 이 유청은 따로 분리합니다. 이후 커드를 잘라서 압착 후 소금 등을 넣고 숙성까지 하면 수분 함량이 줄어들고 단백질과 지방 구조의 재배열이 일어나면서 치즈가 완성되는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 네, 말씀해주신 것처럼 밀리컨의 기름방울 실험을 진행할 때 전기장이 걸려 있는 상황에서는 전하량이 클수록 낙하 속도가 더 느려지거나, 심지어 위로 떠오를 수도 있습니다. 이 실험에서 기름방울에는 세 가지 힘이 작용하는데요, 우선 아래 방향으로는 질량에 의한 중력이 작용하고, 위 방향으로는 공기 저항력과 전기력이 작용합니다. 특히 전기장이 걸려 있는 상황에서 기름방울이 음전하를 띠면, 전기장은 위쪽 방향의 힘을 제공하게 됩니다. 이때 전기력의 크기는 기본적으로 전하량과 전기장 세기를 곱한 값에 비례하기 때문에 전하량이 클수록 위로 끌어올리는 힘이 커지는 것입니다.따라서 질량과 크기가 동일한 기름방울이라면, 전하량이 많을수록 아래로 떨어지는 중력을 더 강하게 상쇄하게 되고, 그 결과 낙하 속도가 점점 느려집니다. 게다가 전하가 충분히 크면 중력과 전기력이 정확히 평형을 이루어 기름방울이 공중에 정지할 수도 있고, 그보다 더 크면 오히려 위로 올라가게 됩니다. 반대로 전기장이 없거나 매우 약하다면, 전하량이 크더라도 낙하 속도에는 큰 영향을 주지 못하고 주로 중력과 공기 저항에 의해 속도가 결정됩니다. 즉 말씀해주신 전하가 클수록 느리다는 말은 전기장이 존재할 때만 성립합니다.다음으로 기름방울을 어떻게 음전하로 만드는지에 대해 말씀드리자면, 해당 실험에서 기름을 미세한 방울로 분사할 때 확실하게 전하를 부여하기 위해 공기 중에 이온을 생성하는 장치를 사용합니다. 대표적으로 방사선을 방출하는 물질을 이용해 공기를 이온화시키는 것인데요, 이로 인해 공기 분자들이 전자와 양이온으로 나뉘게 됩니다. 이때 자유 전자들이 기름방울 표면에 붙으면서 기름방울은 음전하를 띠게 되는 것입니다. 반대로 양이온이 붙으면 양전하를 띨 수도 있는데, 실험에서는 전기장의 방향을 조절하여 원하는 전하를 가진 방울을 선택적으로 관찰하게 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요.햇빛에 노출되는 것을 방지하기 위해서 바르는 자외선 차단제가 피부를 보호하는 원리는, 말씀해주신 것처럼 화학적 흡수 방식과 물리적 반사 방식으로 나눌 수 있습니다. 이때 두 방식 모두 최종적으로는 피부 세포의 DNA 손상과 단백질 변성을 유발하는 자외선의 에너지를 줄이는 데 목적이 있습니다. 우선 자외선은 파장에 따라 자외선 A, 자외선 B 등으로 나뉘는데, 자외선 A는 피부 깊숙이 침투하여 광노화와 세포 손상을 유도하고, 자외선 B는 표피에서 직접적인 화상과 DNA 변이를 일으키는 특징이 있습니다.화학적 흡수 방식은 유기 자외선 차단제라고도 불리는데요, 이 방식은 특정 유기 분자가 자외선을 흡수한 뒤 그 에너지를 열이나 낮은 에너지의 형태로 방출하는 원리를 이용합니다. 이러한 물질들은 일반적으로 방향족 고리 구조와 공명을 가진 화합물로 구성되어 있기 때문에 자외선 영역의 에너지를 효과적으로 흡수할 수 있습니다. 자외선 광자가 이 분자에 흡수되면 전자가 높은 에너지 상태로 들떴다가, 불안정하기 때문에 다시 에너지가 낮은 바닥 상태로 전이하면서 열의 형태로 에너지를 방출합니다. 이 과정에서 자외선의 고에너지가 무해한 열로 전환되므로, 피부 내부로 전달되는 자외선 에너지가 크게 감소하는 것입니다. 다음으로 물리적 반사 방식은 무기 자외선 차단제라고도 하는데요, 이는 자외선을 흡수하기보다는 피부 표면에서 반사하거나 산란시켜 외부로 튕겨내는 방식입니다. 이들은 비교적 큰 입자 크기와 높은 굴절률을 가지고 있어 자외선을 다양한 방향으로 흩어지게 만드는데요 이 과정은 마치 거울처럼 완전히 반사하는 것뿐만 아니라, 입자 표면에서 빛이 여러 방향으로 퍼지는 산란 효과도 포함됩니다. 즉 자외선이 피부에 도달하기 전에 상당 부분이 외부로 되돌아가거나 방향을 잃게 되어 피부 침투를 감소시키는 방식이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.