Doctor of Public Health 전상훈입니다
Q. 맥주로 머리를 감으면 머리 색이 변하는 이유가 무엇인가요?
안녕하세요. 맥주로 머리를 감으면 머리카락의 색상이 변할 수 있는 이유는 맥주의 화학적 구성요소와 그 성분이 머리카락과 상호작용하는 방식에 이유가 있습니다. 맥주에 포함된 홉과 맥아는 자연적으로 색소와 탄닌을 함유하고 있으며, 이 성분들이 머리카락에 부착되어 색상을 약간 변화시킬 수 있습니다. 또한, 맥주의 산성 pH가 머리카락의 표면을 약간 열어 색소의 침투를 용이하게 할 수 있습니다. 맥주의 산성 성분은 머리카락의 커티클을 약간 열어줌으로써, 맥주에 포함된 색소가 머리카락 내부로 들어가 누적될 수 있도록 합니다. 이러한 현상은 머리카락이 건조할 때 더욱 두드러지게 나타나며, 특히 밝은 색의 머리카락에서 이러한 변화가 더 잘 관찰될 수 있습니다. 그러나 이러한 색상 변화는 일반적으로 매우 미묘하며, 대부분의 경우 머리카락을 여러 번 씻으면 쉽게 사라질 수 있습니다.
Q. 밀가루 반죽이 하얗게 부침개가 되는 것도 화학적 변화인가요?
안녕하세요. 밀가루에는 글루텐이라는 단백질이 포함되어 있는데, 이 글루텐은 열을 받으면 변성(denturation of proteins)되어 새로운 구조를 형성합니다. 열에 의해 글루텐 분자들이 서로 연결되어 더 단단하고 탄력 있는 네트워크를 형성하며, 이는 반죽이 고체화되고 구조가 강화되는 결과를 초래합니다. 부침개를 요리하는 과정에서 반죽 내의 수분이 열을 받아 증발(evaporation fo water)합니다. 이는 반죽이 건조해지고 단단해지는 데 기여하며, 더욱 단단하고 바삭한 질감을 부여합니다. 메일라드 반응(maillard reaction)은 단백질과 당이 반응하여 갈색화되는 화학적 과정입니다. 이 반응은 부침개가 구워질 때 표면에 갈색을 띠게 하는 주된 원인이며, 풍미와 향을 향상시키는 복합적인 화합물을 생성합니다. 이 반응은 부침개가 구워지면서 나타나는 고유의 맛과 색깔의 변화를 유발합니다. 또 열이 가해질 때 밀가루 내의 전분 입자는 물을 흡수하며 챙창합니다. 이 과정을 호화(starch gelatinization)라고 하며, 전분 입자가 물과 상호 작용하여 점성이 있는 겔을 형성합니다. 이는 반죽이 익으면서 내부 구조가 부드러워지고, 질감이 개선되는 데 기여합니다.
Q. 오목렌즈와 볼록렌즈의 초점은 어떻게 다른가요?
안녕하세요. 오목렌즈와 볼록렌즈의 초점은 그들이 빛을 굴절시키는 방식에서 근본적인 차이를 가집니다. 볼록렌즈는(converging lens)는 가운데가 얇은 가장자리보다 두꺼운 형태를 가지고 있습니다. 이 형태로 인해 볼록렌즈는 들어오는 평행한 빛을 한 지점에서 만나도록 모으는 성질을 가집니다. 이 지점을 초점(focal point)이라 하며, 여기서 빛이 집중(converge)됩니다. 볼록렌즈의 초점은 렌즈를 통과한 빛이 렌즈의 한쪽 면에서 만나는 지점에 위치하며, 이를 실제 초첨(real focal point)이라고 합니다. 볼록렌즈는 확대경, 카메라 렌즈, 눈의 수정체 등에서 중요한 역할을 합니다. 반면, 오목렌즈(diverging lens)는 가운데가 가장자리보다 얇은 형태를 가지고 있습니다. 이 렌즈는 평행하게 들어오는 빛을 퍼뜨리는(diverge) 성질이 있어, 빛이 렌즈를 통과한 후 서로 멀어지도록 만듭니다. 오목렌즈에서 빛이 서로 멀어지는 것처럼 보이는 가상의 지점을 가상 초점(virtual focal point)이라고 합니다. 이 초점은 렌즈의 뒤쪽에 위치하며, 실제로 빛이 모이는 지점이 아니라 빛이 렌즈를 통과하 ㄴ것처럼 보이는 지점을 의미합니다. 오목렌즈는 주로 근시 안경, 헤드라이트의 퍼짐 효과 등을 만드는 데 사용됩니다.
Q. 위스키 술의 알코올 도수는 어떻게 측정하나요?
안녕하세요. 위스키의 알코올 도수를 측정하는 과정은 주로 알코올의 비중과 비점(boiling point)을 이용하여 이루어집니다. 알코올 도수는 '도'로 표시되며, 이는 알코올의 부피 비율을 나타냅니다. 예컨데, 위스키 병에 40도라고 적혀 있다면, 그 음료의 부피 중 40%가 순수 알코올이라는 의미입니다. 위스키와 같은 증류주의 알코올 도수는 주로 두 가지 방법을 통해 측정됩니다 : 혼성계측법(pycnometry)과 증발계측법(evaporometry). 이 두 방법은 알코올과 물의 다른 물리적 특성을 이용하여 알코올의 비율을 정확히 측정합니다. 혼성계측법은 액체의 밀도를 측정하여 알코올 도수를 결정하는 방법으로, 알코올(에탄올)은 물보다 밀도가 낮기 때문에, 알코올의 비율이 높을수록 혼합물의 총 밀도는 낮아집니다. 이 방법에서는 정밀한 전자 저울을 사용하여 특정 부피의 위스키의 무게를 측정합니다. 이 무게와 알려진 부피를 이용하여 밀도를 계산하고, 이를 표준 차트나 공식을 사용하여 알코올 도수로 환산합니다. 증발계측법은 알코올이 물보다 증발하기 쉬운 성질을 이용한 방법입니다. 이 방법에서는 샘플의 일부를 증발시켜 알코올의 양을 간접적으로 측정합니다. 증발 후 남은 물의 양을 측정하고, 원래 샘플의 양과 비교하여 알코올 함량을 추정합니다.
Q. 냉장고에서 음식이 상하는 이유는? ?
안녕하세요. 냉장고 내의 온도가 대부분의 세균의 성장을 억제할 수 있지만, 모든 미생물 활동을 완전히 멈출 수는 없습니다. 저온에서도 성장할 수 있는 세균과 곰팡이는 여전히 활동적일 수 있으며, 이들은 음식을 점차 분해하여 부패시킬 수 있습니다. 특히, 개봉한 식품이나 제대로 밀봉되지 않은 식품은 공기 중의 미생물에 노출되어 빠르게 부패할 수 있습니다. 화학적 변화도 음식이 냉장고에서 상하는 주요 원인 중 하나입니다. 이는 온도 변화, 빛의 노출, 식품 내의 효소 활동에 의해 촉진될 수 있습니다. 냉장고 내부의 온도가 일정하지 않거나 문이 자주 열리면 온도가 변동하여 음식의 산화 과정이 가속화될 수 있습니다. 산화는 지방이나 기타 영양소가 화학적으로 변하여 음식의 맛과 질감을 변화시킵니다. 식품 종류에 따라 부패 속도는 상이합니다. 예를 들어, 육류와 유제품은 높은 수분 함량과 영양분 때문에 세균과 곰팡이의 좋은 영양 기반을 제공하므로 상대적으로 빨리 상할 수 있습니다. 반면, 건조한 식품이나 설탕이 많은 식품은 더 오래 보관할 수 있습니다. 식품의 부패를 최소화하기 위해서는 적절한 저장 방법이 중요합니다. 음식을 밀봉하여 공기와의 접촉을 줄이고, 냉장고의 온도를 4°C 이하로 유지하는 것이 좋습니다. 또한 음식을 종류별로 구분하여 보관하고, 육류나 생선 같은 쉽게 상하는 식품은 냉장고의 가장 차가운 부분에 보관하는 것이 바람직합니다. 식품을 구입한 날짜와 개봉 날짜를 기록하고, 가능한 빨리 소비하는 것도 중요합니다.