Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 드라이아이스를 물에넣으면 연기는왜나는건가요?
안녕하세요. 드라이아이스를 물에 넣었을 때 연기처럼 보이는 현상은 이산화탄소 가스와 물의 수증기가 혼합된 안개 형태입니다. 드라이아이스는 고체 상태의 이산화탄소(CO₂)로, 보통의 얼음과는 달리 녹으면서 액체 상태를 거치지 않고 바로 가스 상태로 변하는 '승화' 현상을 보입니다. 물에 드라이아이스를 넣으면 드라이아이스의 표면 온도가 매우 낮기 때문에 주변의 물을 급속하게 냉각시킵니다. 이 때 드라이아이스는 승화하여 이산화탄소 가스를 방출하게 되며, 이 가스가 상대적으로 따뜻한 물과 접촉하면서 물의 표면 근처에 있는 물이 부분적으로 증발합니다. 이산화탄소 가스와 증발한 물이 혼합되면서 주변의 차가운 공기와 만나 물방울이 응축되어 안개 형태로 보이게 됩니다. 이 과정에서 생성된 안개는 시각적으로 연기처럼 보이지만, 실제로는 타지 않고, 화학적으로 불안정한 것이 아니라 이산화탄소와 물의 자연스러운 반응 결과입니다.
Q. 혈관은 근육인가 지방인가 실인가 궁금
안녕하세요. 가장 내부에 위치하는 내피층(endothelium)은 매끄러운 세포들로 이루어져 있어 혈액이 혈관을 통해 원활하게 흐를 수 있도록 돕습니다. 이 층은 또한 혈액과 혈관 사이의 물질 교환을 조절하는 역할을 합니다. 중간층은 주로 평활근(smooth muscle)과 탄력성 섬유로 구성되어 있습니다. 이 평활근은 혈관의 수축과 이완을 통해 혈압과 혈류를 조절하는 중요한 기능을 수행합니다. 혈압을 조절하기 위해 혈관이 수축하거나 확장할 때, 이 평활근이 활동적으로 움직입니다. 평활근의 이러한 움직임은 신체의 필요에 따라 조절되며, 혈관의 직경과 혈류의 양을 조절하는데 중요합니다. 또, 가장 외부에 있는 외막(외피층)은 주로 결합조직으로 이루어져 있어 혈관을 보호하고 지지합니다. 이 층은 혈관을 주변 조직에 고정시키는 역할을 하며, 혈관이 외부의 물리적 손상으로부터 보호받을 수 있도록 돕습니다.
Q. 액체 안에서 불꽃이 계속 타는게 가능한가요??
안녕하세요. 액체 안에서 불꽃이 계속 타는 것은 일반적인 조건에서는 불가능합니다. 물과 같은 액체는 일반적으로 불을 끄는 역할을 하기 때문에, 물속에서 불이 타는 것은 매우 드뭅니다. 그러나 특정 조건하에서는 액체 중에서도 불이 탈 수 있는 상황이 있습니다. 예를 들어 보면, 물과는 달리 일부 액체는 인화성이 높아 공기 중의 산소와 반응하여 연소할 수 있습니다. 가장 대표적인 예는 석유나 알코올과 같은 인화성 액체입니다. 이러한 액체들은 표면에서 증발하는 기체 형태로 공기 중의 산소와 반응하여 불이 붙을 수 있습니다. 이러한 액체의 표면에서는 불꽃이 계속 탈 수 있습니다. 또 다른 예로는 특정 화학 실험에서 보여지는 현상을 뽑을 수 있습니다. 물 속에서 발화성 금속인 나트륨을 던지면, 나트륨은 물과 반응하여 수소 가스를 방출하고, 이 수소 가스가 공기 중의 산소와 반응하여 불꽃을 일으킬 수 있습니다. 이 경우 물 자체가 불을 일으키는 것은 아니지만, 물과의 화학 반응을 통해 생성된 가스가 연소하는 것입니다.
Q. 벌레들은 엄청나게 짠것을 먹어도 버티나요??
안녕하세요. 일반적으로 벌레들, 특히 파리나 바퀴벌레와 같은 곤충은 염분을 비롯한 높은 농도의 용질이 포함된 환경에서도 적응할 수 있는 능력을 가지고 있습니다. 하지만 이들도 생물학적 한계는 존재합니다. 곤충의 몸은 물과 이온 균형을 유지하기 위해 신중하게 조절되어야 합니다. 염분의 과도한 섭취는 이 균형을 방해하고, 결국 셀룰러 수준에서 다양한 생리적 문제를 유발할 수 있습니다. 짠 음식은 이론적으로 곤충에게 해로울 수 있습니다. 염분은 체내의 수분을 끌어당겨 탈수 현상을 유발할 수 있으며, 이는 곤충의 생리 기능에 심각한 장애를 초래할 수 있습니다. 또한, 과도한 소금 섭취는 곤충의 신체 시스템, 특히 소화 시스템과 배설 시슽메에 부담을 줄 수 있습니다. 바퀴벌레와 같은 생존력이 강한 곤충들은 극한의 환경에서도 생존할 수 있는 놀라운 능력을 가지고 있지만, 엄청나게 짠 음식물을 섭취하는 것은 그들에게도 도전이 될 수 있습니다. 짧은 시간 동안 높은 염분을 섭취하면 생존에 직접적인 위협이 될 수 있습니다. 그러나 바퀴벌레는 매우 적응력이 뛰어나기 때문에 비교적 빠르게 환경 변화에 적응할 수 있는 방법을 찾을 수 있습니다.
Q. 차가운 캔을 딸 때 어는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 캔 맥주가 차가운 곳에 보관된 후에 딸 때 갑자기 얼어버리는 현상은 '과냉각(supercooling)'이라는 물리적 과정 때문입니다. 과냉각은 액체가 그 어는점 이하의 온도까지 냉각되었음에도 불구하고 아직 고체로 변하지 않은 상태를 말합니다. 이 현상은 순수한 물이나 다른 액체들에서도 일어날 수 있으며, 특히 불순물이 적고 진동이나 충격이 없는 조건에서 잘 발생합니다. 캔 맥주와 같은 액체가 과냉각 상태일 때, 캔을 여는 행위나 캔을 움직이는 것만으로도 충분한 외부 자극이 되어 액체 내의 미세한 먼지 입자나 기포가 결정화를 일으키는 핵으로 작용합니다. 이 결정화 과정이 매우 빠르게 진행되면서 액체 상태의 맥주가 순식간에 얼음으로 변하게 됩니다. 과냉각 상태의 맥주는 매우 불안정하며, 캔을 여는 순간의 압력 변화나 물리적 충격이 결정화를 촉진하여 맥주가 갑자기 얼어붙는 것을 볼 수 있습니다. 이러한 현상을 방지하려면, 맥주를 너무 낮은 온도로 오랫동안 냉장 보관하지 않는 것이 중요합니다. 보통 맥주를 냉장고에서 보관할 때는 0도 이상의 온도에서 짧은 시간 동안 보관하는 것이 적절합니다.