Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 팬케이크를 구울 때는 왜 기포가 올라올 때 뒤집어야 되나요?
안녕하세요. 팬케이크를 구울 때 기포가 올라오는 것은 반죽 내의 베이킹 파우더가 활성화되어 가스(주로 이산화탄소)를 방출하기 떄문입니다. 이 과정은 팬케이크가 후라이팬에 올려진 직후, 반죽이 가열되면서 시작됩니다. 베이킹 파우더에는 산성 물질과 알칼리성 물질이 포함되어 있으며, 이 두 성분이 열을 받아 반응하면서 가스를 방출합니다. 이 가스가 반죽을 통해 상승하면서 반죽 내에서 수많은 작은 기포를 형성합니다. 기포가 형성되고 반죽 표면에 도달하면, 이 기포들은 터지면서 작은 구멍들을 만듭니다. 이러한 구멍들이 보이기 시작할 때 팬케이크를 뒤집는 것은, 그 시점에서 반죽의 한쪽 면이 충분히 익어서 구조가 안정화되었음을 의미합니다. 즉, 반죽이 아직 충분히 익지 않았다면, 기포가 형성된 구멍들이 제대로 형성되지 않아 반죽이 흘러내리거나 뭉칠 수 있습니다. 팬케이크를 기포가 올라올 때 뒤집으면, 기포로 인해 생성된 공기 주머니가 열을 더 잘 분산시켜 반죽이 골고루 익도록 도와주며, 동시에 팬케이크가 더 퍼프업 되어 폭신하고 촉촉한 질감을 유지하게 합니다. 또한, 이 시점에 뒤집으면 팬케이크가 황금색으로 고르게 익으며, 바깥쪽은 바삭하고 내부는 부드러운 이상적인 질감을 얻을 수 있습니다.
Q. 야광물질은 어떻게 어두운곳에서 빛이 나게 되는 건가요?
안녕하세요. 야광 물질은 형광성(Fluorescence)과 인광성(Phosphorescence)이라는 두 가지 주요 현상을 통해 어두운 곳에서 빛을 낼 수 있습니다. 형광성은 물질이 짧은 파장의 빛, 주로 자외선을 흡수한 후, 즉시 더 긴 파장의 가시광선을 방출하는 현상입니다. 이 과정에서 에너지 상태가 빠르게 원래 상태로 돌아가며 빛을 발산합니다. 반면, 인광성은 물질이 빛을 흡수한 후 에너지 상태가 일시적으로 '트랩' 상태에 머물면서 빛을 오랜 시간 동안 천천히 방출합니다. 이 더 긴 방출 시간은 물질이 에너지를 장시간 저장할 수 있는 특성 때문에 가능하며, 이를 통해 어둠 속에서도 지속적으로 빛을 발할 수 있습니다. 이러한 특성은 형광 또는 인광 물질이 구조적으로 특정한 방식으로 배열되어 있기 때문에 간으합니다. 특히 인광성을 나타내는 물질들은 전자가 흥분 상태에서 기초 상태로 돌아오는 과정에서 스핀 상태의 변화를 겪으며, 이 때문에 에너지 방출이 지연되어 오랫동안 빛을 내는 것입니다. 이러한 물질의 사용은 콘서트나 행사에서의 야광 팔찌 등에서 볼 수 있으며, 그 원리는 물리학과 화확의 교차점에 따른 복잡한 양자 역학적 현상에 기초를 두고 있습니다.
Q. 최근에 라오스 방비엥에서 메탄올 섞은 술이 이슈인데 왜 위험한가요?
안녕하세요. 메탄올이 섞인 가짜 술은 매우 위험한 독성을 지니고 있으며, 섭취 시 중독 증상을 일으키고 심각한 경우 사망에 이를 수 있습니다. 메탄올은 에탄올(일반적인 알코올 음료에 포함된 알코올)과 화학적으로 유사하지만, 인체에 대한 독성이 훨씬 강력합니다. 메탄올이 인체에 섭취되면 간에서 포름알데히드와 포름산으로 대사됩니다. 이 두 화합물은 매우 독성이 강하며 신경계, 시각계, 순환계에 심각한 손상을 초래할 수 있습니다. 특히 포름산은 시신경을 손상시켜 실명을 유발할 수 있습니다. 메탄올 중독의 초기 증상으로는 두통, 어지럼증, 구토, 복통 등이 있으며, 심한 경우 경련, 혼수 상태, 심지어 사망에 이를 수 있습니다. 메탄올 중독은 특히 의료 개입이 늦어질수록 예후가 좋지 않기 때문에, 메탄올이 의심되는 술을 섭취한 후 위의 증상들이 나타나면 즉시 의료 기관을 방문해 치료를 받아야 합니다. 메탄올 중독 치료는 대개 메탄올의 대사를 억제하고, 이미 생성된 독성 대사물질을 제거하는 방법으로 이루어집니다.
Q. 연어는 민물에 살다가 바다로 나가고 다시 알을 낳으러 민물로 돌아오자나요
안녕하세요. 연어의 귀환 능력은 복잡한 생물학적 내비게이션 시스템에 의존합니다. 이들은 자기 감각과 후각을 활용하여 수천 킬로미터를 여행하고 원래의 산란지로 정확히 돌아옵니다. 연어는 지구 자기장의 미묘한 변화를 감지할 수 있는 자기 감각을 이용하여 넓은 바다에서도 방향을 잡습니다. 또한, 각각의 물고기는 자신이 태어난 하천의 독특한 냄새를 기억하고 이를 감지함으로써 출생지로 정확히 돌아갈 수 있습니다. 이런 복합적인 감각 시스템은 연어가 본능적으로 실행하는 생존 전략의 일부이며, 이러한 능력은 진화 과정에서 자연 선택을 통해 발달되었습니다. 연구에 따르면, 이러한 행동은 연어의 뇌에서 발견되는 특정 유전자와 관련이 있다고 합니다 (Putman et al., "Evidence for geomagnetic imprinting and magnetic navigation in the natal homing of Atlantic salmon", Journal of Animal Ecology).
Q. 바다물고기는 왜 민물에서 살지 못하나요?
안녕하세요. 바다물고기와 민무룸ㄹ고기가 각각의 환경에서만 주로 살 수 있는 이유는 주로 물의 염분 농도와 관련이 깊습니다. 바다물의 염분 농도는 상당히 높아서 바다물고기들은 이런 염분 농도에 맞춰서 생리적으로 조정되어 있습니다. 이들은 몸속의 낮은 염분 농도를 유지하기 위해 끊임없이 물을 마시고, 고염분의 소금을 효과적으로 배출할 수 있는 특수한 기관을 갖추고 있습니다. 반면, 민물물고기는 염분이 거의 없는 환경에서 살아가기 때문에 바다물고기보다 훨씬 낮은 염분 농도를 유지하는 데 적합하게 진화했습니다. 이들은 물을 많이 마시지 않고, 체내의 소금 농도가 너무 낮아지지 않도록 조절하는 기능을 발달시켰습니다. 만약 민물물고기가 바닷물에 들어가면, 체내의 물이 바깥으로 빠져나가고 소금이 몸속으로 침투하게 되어 생명을 유지하기 어려워집니다. 연어는 이러한 환경적 제약을 넘어서는 흥미로운 생물입니다. 연어는 생애 주기 동안 민물과 바닷물 양쪽 환경에서 살 수 있습니다. 이들은 태어날 때 민물에서 부화하여 자라고, 성장한 후에는 바다로 이동하여 여러 해 동안 살다가 다시 번식을 위해 출생지인 민물로 돌아옵니다. 이 과정에서 연어는 '이수성(osmoregulation)'이라는 능력을 통해 체내의 염분 농도를 조절합니다. 즉, 민물과 바닷물 사이를 이동할 때마다 체내에서 필요한 생리적 변화를 겪어, 각기 다른 환경에서의 염분 농도에 맞출 수 있습니다.