답변 내역

안녕하세요.헤어오일은 모발 표면에 얇은 막을 형성해 윤기를 나게 하고 마찰을 감소 시키며 수분 손실을 억제하고 열 손상 완화를 목적으로 만든 화장품이기 때문에, 일반적인 드라이어 사용 조건에서는 식용유를 팬에 가열하는 상황과 전혀 다릅니다. 말씀해주신 것처럼 오일은 열을 받으면 달궈진다는 말은 어느 정도 맞습니다. 물도, 공기도, 금속도 열을 받으면 온도가 올라갑니다. 보통 프라이팬의 식용유는 170~200℃ 이상으로 직접 가열되지만, 드라이어는 공기를 통해 간접적으로 열을 전달하는데요, 실제 모발 표면 온도는 거리, 풍량, 수분 상태에 따라 달라지며 보통 팬 위의 기름처럼 고온에 오래 노출되지는 않습니다. 또한 많은 헤어오일 제품은 순수 오일 100%가 아니라 실리콘과 에스터류, 식물성 오일, 향료 등을 혼합한 제형이기 때문에 모발에 균일하게 퍼지며 매끄러운 코팅층을 만듭니다. 이 코팅층은 모발 섬유끼리 비비며 생기는 마찰 손상을 줄이고, 빗질과 드라이 과정에서 큐티클이 들뜨는 것을 완화하므로 이는 열을 증폭하는 것이 아니라 보호막 형성에 가깝습니다.또한 젖은 머리에 사용하는 것은 내부에 물이 많아 팽윤되어 있고 큐티클이 상대적으로 약해진 상태이기 때문입니다. 이때 드라이어 열을 너무 강하게 오래 가하면 내부 수분이 급격히 빠지며 손상이 커질 수 있기 때문에 적절한 헤어오일이나 열보호제는 표면 증발 속도를 완만하게 하고 마찰을 줄여 말리는 동안 손상을 낮추는 데 도움을 줄 수 있는 것입니다. 그렇다고 해서 너무 과량의 헤어오일을 사용하는 것도 좋지는 않습니다. 너무 많이 바르면 오히려 열이 갇혀 건조 시간이 길어지고, 모발이 떡지거나 먼지가 붙기 쉽습니다. 따라서 수건으로 먼저 물기를 충분히 제거하고, 헤어오일은 모발 중간~끝부분 위주로 소량 바르신 후에 드라이어는 두피에서 15~20cm 이상 떨어뜨리고 한 곳에 오래 고정하지 말고 계속 움직이면서 말려주시면 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요.올려주신 사진 속 카드는 실제 원소 기호가 아니라 가상의 문자인 A, D, J, Z 등으로 구성되어 있고, 원자량과 금속인지 비금속인지, 고체인지 액체인지 기체인지, 만드는 화합물 성질을 이용해서 멘델레예프 방식으로 배열하라는 과제로 보입니다. 즉, 지금의 현대 주기율표처럼 원자번호로 놓는 게 아니라 원자량이 증가하도록 가로로 놓되, 성질이 비슷한 원소끼리 세로줄로 맞추시면 됩니다. 사진 속 카드들을 보면 실제 원소를 흉내 낸 카드들인데요, Na(23)은 나트륨, L(24)은 마그네슘(Mg), M(27)은 알루미늄(Al), Si(28)는 규소(Si) 등으로 매칭이 되는 것 같습니다. 따라서 우선은 원자량 순서대로 나열하시면서 왼쪽에서부터 오른쪽으로 숫자가 커지게 놓으신 후에, 성질이 비슷한 것끼리 세로줄로 맞춰주시면 됩니다. 또한 마지막 줄에서 I(127) 이 J(125)보다 숫자는 크지만, J가 염소와 브롬과 같은 성질이라 맨 오른쪽에 가는데요, 이것이 바로 멘델레예프가 원자량보다 성질을 더 중요하게 본 대표 사례입니다. 이는 실제 텔루륨-아이오딘 문제와 동일합니다. 감사합니다.

안녕하세요.말씀해주신 것처럼 고슴도치와 호저가 서로를 찌를 가능성이 아예 없는 것은 아닙니다. 하지만 이들은 평소에는 가시를 눕히고 필요할 때만 세우며, 같은 종끼리는 접근 방식이나 자세, 행동 신호를 통해 상처를 최소화하도록 진화했기 때문에 일상적으로 서로를 찌르지는 않습니다. 우선 고슴도치의 가시는 변형된 털의 일종인데요, 단단한 케라틴 구조로 굵고 뾰족하지만, 호저의 긴 창 같은 가시와는 다릅니다. 호저는 평소 가시를 뒤로 눕힌 상태로 다니며, 위협을 느낄 때 등 근육을 수축해 몸을 공처럼 말면서 가시를 세우는데요, 즉 가시를 필요한 경우에만 방어적으로 세우기 때문에 서로 평상시 가까이 있을 때는 가시가 비교적 눕혀져 있어 큰 문제가 덜합니다. 또한 같은 종끼리는 움직임과 자세를 본능적으로 아는데요, 서로 접근할 때 코로 냄새를 맡고 천천히 움직이며, 민감한 얼굴·배 부분을 피하는 행동을 합니다. 물론 전혀 안 다친다고 단언할 수는 없습니다. 영역 다툼이나 스트레스 상황에서는 서로 밀치거나 물면서 작은 상처가 생길 수 있습니다. 이때 호저는 고슴도치보다 가시가 훨씬 크고 강력하지만, 호저 역시 가시를 평소엔 눕히고 다니며, 위협 시 세우고 꼬리를 흔들어 경고음을 내거나 몸을 돌려 방어합니다. 또한 성체가 아닌 고슴도치 새끼는 태어날 때 이미 부드러운 초기 가시가 피부 아래 있거나 매우 말랑한 상태로 나옵니다. 이는 어미의 산도를 다치지 않게 하고 출산 직후 어미 몸도 보호하는 적응이라고 보시면 되며, 이후 시간이 지나면서 점차 단단한 가시로 바뀝니다. 감사합니다.

안녕하세요.새집에서 발생하는 휘발성 유기화합물이 인체에 유해한 이유는 휘발성이 강하다보니 쉽게 공기 중으로 퍼져 호흡기로 흡수되고, 일부 분자는 세포 내 생체분자와 화학적으로 반응하거나 독성 대사산물을 만들어 세포 기능을 교란하기 때문입니다. 새집에서는 접착제, 합판, MDF, 단열재 등으로부터 VOC가 방출되는데요, 이들은 증기압이 비교적 높아 실온에서도 서서히 기체로 증발합니다. 이를 사람이 들이마시면 코, 목, 기관지, 폐포를 통해 체내로 들어오고 일부는 혈류로 흡수되다보니, 밀폐된 실내에서는 농도가 올라가 두통, 눈 따가움, 기침, 점막 자극, 피로감 같은 증상이 나타날 수 있습니다.포름알데하이드는 대표적인 고반응성 전자친화성 물질인데요, 알데하이드기의 탄소는 전자밀도가 낮아 친핵체의 공격을 받기 쉽습니다. 인체 단백질에는 라이신의 아민기, 시스테인의 티올기, 히스티딘의 이미다졸기 등 전자를 제공할 수 있는 작용기가 많고, DNA 염기에도 아민기와 질소 원자가 존재합니다. 포름알데하이드는 이런 부위와 반응하여 쉬프 염기를 형성할 수 있습니다. 즉 원래라면 자유로워야 할 단백질 두 개를 포름알데하이드가 다리처럼 연결하거나, DNA와 단백질을 비정상적으로 묶게 되므로, 효소 활성이 떨어지고, 세포 복제와 전사 및 수선 시스템이 방해받습니다. 눈과 코 점막이 특히 민감한 이유는 포름알데하이드가 물에 잘 녹고 반응성이 커서 접촉 부위에서 즉시 자극성 반응을 일으키기 때문입니다. 다음으로 벤젠은 구조적으로 비교적 안정한 방향족 탄화수소라 포름알데하이드처럼 강한 공유결합 반응을 하지는 않습니다. 벤젠의 독성 핵심은 체내 대사 활성화라고 할 수 있는데요, 간에서 시토크롬 P450 효소에 의하여 벤젠은 벤젠옥사이드, 페놀과 같은 반응성 대사산물로 바뀐 후, 활성산소종을 만들고, 단백질과 DNA를 손상시키며 골수 세포에 독성을 유발할 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요. 탄산음료에 멘토스와 같은 사탕을 넣었을 때 거품이 폭발적으로 솟아오르는 현상은 음료 속에 녹아 있던 이산화탄소가 매우 빠르게 한꺼번에 빠져나오기 때문입니다. 원래 탄산음료에는 고압 조건에서 이산화탄소가 물에 강제로 녹아 있는데요, 병이나 캔을 닫아둔 상태에서는 내부 압력이 높기 때문에 기체가 액체 속에 비교적 안정적으로 존재합니다. 하지만 뚜껑을 열면 압력이 낮아지면서 음료는 과포화 상태가 됩니다.이때 멘토스를 넣는 경우, 멘토스 표면은 겉으로 보기에는 매끈해 보이지만 미세한 구멍과 거친 요철이 매우 많습니다. 이런 미세 구조는 CO₂ 기포가 생성되기 좋은 자리를 제공하기 때문에 액체 속 CO₂ 분자들이 이 표면의 틈에 모여 작은 기포를 만들고, 그 기포가 급속히 성장하여 위로 떠오르며 더 많은 CO₂를 끌고 올라오는 것입니다. 특히나 멘토스가 다른 사탕에 비해서 더 많은 거품을 형성하는 이유는 표면 거칠기와 미세공 구조 때문이며, 표면에 작은 홈과 균열이 많을수록 기포를 생성할 수 있는 핵이 많아집니다. 또한 멘토스는 물에 들어가도 즉시 완전히 녹아 사라지지 않고 일정 시간 형태를 유지하므로 지속적으로 핵생성 표면을 제공하며, 특히 멘토스 표면의 Gum Arabic, 젤라틴, 당 코팅 등이 액체의 표면장력을 낮추는데 기여하기 때문에 거품이 폭발적으로 발생하는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요. 얼음 위에 소금을 뿌리면 얼음이 녹으면서도 온도가 급격히 낮아지는 이유는, 소금이 물의 어는점을 낮추어 얼음을 녹게 만들고, 그 얼음이 녹는 과정에서 주변으로부터 많은 열을 빼앗아 가기 때문입니다. 순수한 물과 얼음은 0℃에서 고체와 액체가 평형을 이루고 있기 때문에 얼음 표면 일부가 녹아 물이 되고, 동시에 물 일부는 다시 얼어붙는 과정이 균형을 이룹니다. 이때 소금을 뿌리면 얼음 표면에 존재하던 얇은 물층에 녹아 Na⁺와 Cl⁻ 이온으로 분리됩니다. 소금물이 되면 물 분자들이 얼음 결정 구조를 만들기가 더 어려워지는데요, 원래 얼음은 물 분자들이 규칙적인 수소결합 격자를 이루어야 형성되는데, Na⁺와 Cl⁻ 이온이 사이에 들어오면 물 분자들이 이온 주변에 배열되며 규칙적 결정 형성이 방해되기 때문입니다. 결과적으로 순수한 물처럼 0℃에서 얼 수 없고, 더 낮은 온도까지 내려가야 얼 수 있게 됩니다. 즉, 0℃의 얼음 위에 소금을 뿌리면 그 표면에서는 0℃에서도 액체로 존재할 수 있는 소금물이 만들어지기 때문에 얼음은 녹기 시작하는 것인데요, 하지만 얼음이 녹는 과정은 에너지가 필요한 변화입니다. 고체 상태의 물 분자들이 단단한 수소결합 구조에서 벗어나 액체 상태로 움직이려면 열을 받아야 합니다. 얼음 1 g이 녹아 물이 되려면 약 334 J 정도의 에너지가 필요한데요, 이 에너지는 주변 환경에서 가져와야 합니다. 주변 공기, 그릇, 손, 바닥, 남아 있는 얼음, 소금물 자체에서 열이 이동하여 얼음을 녹이기 때문에 주변은 열을 빼앗겨 온도가 내려가며 갑자기 엄청 차가워졌다고 느끼는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.식용유의 종류마다 공기 중에서 굳는 정도가 다른 이유는 지방산 조성에 따라 불포화도가 달라지기 때문입니다. 불포화도는 공기 중 산소와 얼마나 잘 반응하는지와, 분자들이 서로 얼마나 규칙적으로 배열되어 고체 구조를 만들 수 있는지를 결정합니다. 식용유의 주성분은 대부분 중성지방인데요, 이는 글리세롤 한 분자에 지방산 세 개가 결합한 구조입니다. 여기서 붙어 있는 지방산이 포화지방산인지, 단일불포화지방산인지, 다중불포화지방산인지에 따라 물성이 달라집니다. 포화지방산은 이중 결합이 전혀 없어서 탄소 사슬이 거의 직선형이며, 수소로 꽉 차 있지만 불포화지방산은 하나 이상의 이중 결합을 가지며, 자연계에 흔한 cis 이중 결합은 사슬을 꺾이게 만들어 분자가 휘어진 형태를 띱니다. 직선형인 포화지방산은 서로 나란히 촘촘하게 정렬되기 쉽기 때문에 반데르발스 분산력이 강하게 작용하여 결정 구조를 만들고 녹는점이 올라갑니다. 그래서 포화지방산 비율이 높은 코코넛 오일이나 팜유은 상온에서 반고체이거나 쉽게 굳습니다. 반대로 올리브유나 카놀라유와 같이 불포화지방산이 많은 기름은 사슬이 꺾여 있어 서로 촘촘히 쌓이지 못하기 때문에 분자 간 배열이 불규칙해지고 결정 형성이 어려워 상온에서도 액체 상태를 유지하는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.DEET는 숙주를 찾는 감각 체계를 교란하여 접근을 막는 화학적 기피제라고 보시면 됩니다. 즉 모기의 후각 수용체가 인간 피부에서 나오는 냄새 분자를 제대로 감지하지 못하게 만들거나, 감지된 신호를 왜곡하는 방식으로 작동한다고 보시면 됩니다. 모기는 사람을 찾을 때 여러 감각 신호를 종합하는데요, 대표적으로 호흡에서 나오는 이산화탄소, 체온, 수증기, 그리고 피부에서 방출되는 젖산, 암모니아, 카복실산류, 알데하이드류, 케톤류 같은 휘발성 유기화합물이 있습니다. 이러한 냄새 분자들은 모기의 후각 뉴런 표면에 있는 수용체 단백질에 결합하여 사람이 근처에 있다는 신호를 뇌로 전달합니다. 이때 DEET를 피부에 바르면 피부 표면에서 증발하며 공기 중에 분포하기 때문에 모기의 후각기관에 도달해 여러 방식으로 감각을 교란합니다. 즉 사람 피부에서 나오는 젖산이나 지방산 냄새 신호를 DEET가 덮어버려 모기가 사람 특유의 냄새 패턴을 식별하지 못하게 만드는 것입니다. 또한 모기의 후각 수용체는 각각 특정 냄새 분자에 반응하도록 설계되어 있는데, DEET는 이 수용체들 또는 공통 보조수용체인 Orco 관련 시스템에 영향을 주어 정상적인 반응 패턴을 흐트러뜨리는 것으로 알려져 있습니다. 또한 일부 모기 종은 DEET 자체의 냄새나 접촉 자극을 불쾌 자극으로 인식하여 가까이 오지 않으려는 행동을 보이기도 하며, 사람의 땀과 피부 미생물 대사 과정에서 생기는 젖산은 모기에게 강력한 숙주 유인 신호 중 하나입니다. DEET는 젖산 자체를 화학적으로 분해하는 것은 아닙니다. 하지만 젖산을 감지하는 수용체의 민감도를 낮추거나 다른 냄새 정보와 섞어 의미 있는 신호로 해석되지 못하게 만드는 방식으로 작용할 수 있습니다. 또한 DEET는 바르는 위치 주변에서 화학적 보호막 역할을 하는 것이리 때문에 팔, 다리, 목, 발목처럼 노출 부위에 고르게 바르는 것이 효과적입니다. 감사합니다.

안녕하세요.햇빛을 쬐면 뼈 건강에 도움이 되는 것은 피부에서 비타민 D가 합성되고, 비타민 D가 칼슘과 인의 흡수를 증가시켜 뼈의 형성과 유지에 직접 관여하기 때문입니다. 사람의 피부에는 7-디하이드로콜레스테롤이라고 하는 콜레스테롤 유사 전구체가 존재하는데요, 햇빛 중 290~315 nm 파장대의 자외선 B가 피부에 도달하면 이 분자가 광화학 반응을 일으켜 프리비타민 D3로 변합니다. 이후 체온에서 구조 재배열이 일어나면서 비타민 D3가 됩니다. 하지만 피부에서 만들어진 비타민 D3 자체가 완전한 활성형은 아닌데요, 먼저 간으로 이동하여 25번 탄소 위치에 하이드록실기가 붙어 25-하이드록시비타민 D가 된 후에, 신장으로 가면 다시 1번 위치에 하이드록실기가 붙어 최종 활성형인 칼시트리올이 생성됩니다. 활성형 칼시트리올은 소장 세포의 핵 내 수용체에 결합하여 칼슘 운반 단백질 발현을 증가시키며, 음식으로 섭취한 칼슘과 인을 장에서 더 효율적으로 흡수하게 됩니다. 말씀해주신 것처럼 햇빛 아래에서 걷기 운동을 하면, 햇빛 노출이 늘어 비타민 D 합성 기회가 생깁니다. 또한 걷기 자체가 체중부하 운동이기 때문에 다리뼈, 골반, 척추에 적절한 기계적 자극을 주면서 골형성을 촉진하는 경향이 있습니다. 또한 햇빛 좋은 날 기분이 좋아진다고 느끼신 것은 밝은 자연광은 생체리듬 조절, 각성도 증가, 기분 안정에 도움을 줄 수 있습니다. 꾸준히 운동하면서 기분이 좋아지는 것은 단순 기분 탓이 아니라 신경생리학적으로 설명 가능한 현상입니다. 감사합니다.

안녕하세요.말씀해주신 것처럼 온도계에는 전통적으로 수은이나 알코올이 사용되었는데요, 이는 온도가 변할 때 액체의 부피가 비교적 일정하고 예측 가능하게 변하기 때문입니다. 즉, 온도가 올라가면 팽창하고 내려가면 수축하는 성질을 이용해 가느다란 유리관 속 액체 기둥 높이 변화를 읽으면 온도를 정량적으로 측정할 수 있습니다. 우선 수은은 금속이지만 상온에서 액체인 특이한 물질인데요, 수은은 온도 변화에 따라 부피 팽창이 비교적 균일하여 눈금 보정이 정확하고 재현성이 높습니다. 또한 유리 표면을 잘 적시지 않기 때문에 유리관 벽에 달라붙지 않고, 액체 기둥의 메니스커스가 뚜렷하여 읽기가 쉽습니다. 게다가 수은은 액체 상태 범위가 넓은데요, 녹는점은 약 -38.8℃, 끓는점은 약 356.7℃로, 일상생활부터 고온 실험실 환경까지 상당히 넓은 범위를 커버할 수 있습니다. 그래서 과거에는 체온계, 기상 관측용 온도계, 실험실 정밀 온도계 등에 매우 널리 사용되었으나 독성이 있다는 것이 문제입니다. 반면 에탄올은 저온 측정에 강점이 있는데요, 알코올은 수은보다 어는점이 훨씬 낮아 매우 추운 환경에서도 액체 상태를 유지합니다. 예를 들어 에탄올의 어는점은 약 -114℃ 수준이므로 한랭 지역 기상 관측에 유리하며 알코올은 독성이 상대적으로 낮다보니 실내용 온도계, 냉장·냉동용 온도계, 교육용 기기 등에 많이 사용되었습니다. 이때 알코올은 본래 무색투명하므로 읽기 쉽도록 빨간색이나 파란색 염료를 넣어 사용하는데요, 다만 유리벽을 잘 적시는 성질 때문에 액주 끝이 퍼져 보일 수 있다는 문제점이 있습니다. 감사합니다.