안녕하세요 김도건 전문가입니다.
화학
Q. 콜라나 사이다에 멘토스를 넣으면 폭발하는 원리는 무엇인가요?
멘토스와 탄산음료가 만나 폭발적인 반응을 일으키는 분수쇼의 원리는 간단합니다.멘토스에 들어있는 아라비아 고무성분과 탄산음료의 탄산염이 반응해 순식간에 엄청난 양의 이산화탄소(CO2)를 만들어내는 것입니다. 멘토스 표면에 있는 수많은 미세한 구멍이 이 반응이 빨리 일어나도록 돕게되고 미세한 구멍은 콜라 속의 이산화탄소가 기체 상태로 석출되는 자리를 제공하는 것입니다. 순식간에 생성된 다량의 이산화탄소는 그 압력을 견디지 못하고 플라스틱 콜라병의 좁은 주둥이로 뿜어져 나와 분수를 만들게 되는 것입니다.
화학
Q. 사람들은 도파민에 중독되면 벗어나기 힘들다고 하던데
우리 몸은 어느 한쪽으로 치우치지 않은 평형 상태를 추구합니다. 신나게 놀고 난 뒤에 찾아오는 공허감이나 무서운 경험을 한 뒤에 느끼는 안도감이 이 도파민 균형 잡기의 결과입니다. 또한, 같은 경험이 반복되면 이제 몸은 도파민 감도를 낮추게 됩니다. 쉽게말해 내성이 생깁니다. 작은 칭찬으로 기분이 좋았던 사람이 칭찬을 계속 받으면 덤덤해지고, 시속 30km만 되어도 짜릿한 스릴을 느끼던 라이더가 나중에는 시속 2백km로 달리면서도 평온한 상태가 되는것이죠.도파민 균형 이론은 우리에게 당신이 공포에 떨어봐야 안도감을 느낄 수 있고, 고생을 해봐야 뿌듯함을, 고통을 겪어봐야 진정한 쾌감을 즐길 수 있다고 말합니다. 혹시 며칠이라도 설탕이 들어간 음식을 끊어보거나 음료수는 생수만 마시고, 과자나 빵 없이 며칠을 보내면 전에는 모르던 맨밥의 단맛이 느껴지기 시작 할 것입니다. 감정도 마찬가지 입니다. 도파민의 공백인 지루함은 진짜 즐거움을 발견하기 위해 필요한 여백입니다. 미디어와 트렌드에 휩쓸리며 도파민을 낭비하는 시간을 줄이고, 진정 소중한 순간을 위해 당신의 도파민을 조금 남겨두는 것이 진정 삶을 즐기는 비결일지도 모르겠습니다.
지구과학·천문우주
Q. 오로라의 발생 원리는 무엇인가요?
오로라는 태양에서 나오는 태양풍 속에 있는 전기성을 띈 플라즈마 입자가 지구의 자기장에 이끌려 대기로 진입하면서 공기분자와 충돌해 에너지가 빛으로 전환되는 현상입니다. 태양풍은 태양의 흑점이 활발할때 강하게 나타나게 되는데요. 때문에 태양의 흑점과 오로라의 발생은 밀접하게 관계되어 있답니다.태양에서 방출된 태양풍 속 전하를 띈 입자들이 지구로 날아오게 되면 지구의 보호막이라고 할 수 있는 자기장에 의해 대부분 밖으로 흩어지게 되지만 일부가 자기력선을 따라 자기장의 중심인 북극과 남극으로 모이게 됩니다. 이렇게 자기장을 따라 지구로 이끌려오는 입자들이 지구의 대기층과 충돌하면서 빛을 내는 것이 바로 오로라인 것이죠.
지구과학·천문우주
Q. 월식이 일어나는 이유가 궁금합니다.
일식과 월식은 지구가 태양을 공전하고, 달은 지구를 공전하기 때문에 빚어지는 현상입니다.(왼쪽부터 태양이 달에 가려져 자취를 감춘 뒤 다시 모습을 드러내는 모습)일식은 태양과 지구 관측자 사이의 일직선상에 달이 놓여 지구를 가리는 바람에 생깁니다.태양이 전부 달에 가려지는 곳에 관측자가 있으면 개기일식이, 일부만 가려지는 쪽에 있으면 부분일식이 나타납니다.(맨 왼쪽은 월식 시작 전의 달이며, 마지막은 지구 그림자에 모두 가려져 불그스름한 모습)월식은 태양-지구-달 순으로 일직선상에 늘어서 달이 지구의 그림자 속으로 들어가 일부(또는 전부)가 어둡게 보이는 현상입니다.
화학공학
Q. 데오도란트의 원리가 궁금합니다
데오드란트는 '제거, 분리'를 뜻하는 'De'와 '냄새, 악취'를 뜻하는 'odor'의 합성어로, 땀분비를 억제해주고 체취를 효과적으로 없애 주는 제품을 말합니다. 데오드란트는 땀구멍을 막거나 냄새의 원인이 되는 박테리아균을 죽입니다.인간의 몸에는 두 종류의 땀샘이 존재하는데 에크린샘에서는 체온조절을 위한 무색 무취의 땀이, 아포크린샘에서는 스트레스로 인한 암모니아 냄새의 땀이 배출됩니다. 원래 땀은 무균무취 상태지만 아포크린샘 부근의 피부 표면에서 박테리아가 땀을 먹고 악취를 풍기는 길초산을 분비해 체취가 발생하게 됩니다.데오드란트에는 이러한 길초산 분비 박테리아를 죽이는 트리클로산이 들어 있고, 데오드란트에 들어 있는 화학물질인 알루미늄 염이 마치 마개처럼 모공을 꼭 막아 땀이 나는 것을 방지합니다.데오드란트에 들어 있는 알루미늄 염은 제대로 닦아내지 않을 경우 신체에 독성을 남겨 신장질환을 유발하고 염증을 발생시킵니다. 또, 트리클로산이 남용될 경우 호르몬을 교란시키는 부작용이 발생할 수 있어 적당량만 사용해야 합니다. '알루미늄클로로하이드레이트' 성분이 들어 있는 데오드란트 제품들도 존재하는데, 이 성분이 적정량을 넘어가면 인체가 땀 분비기능을 제대로 수행하지 못할 수 있어 주의할 필요가 있고, 과도한 데오드란트 사용은 땀 분비세포를 위축시킬 수도 있습니다.