Doctor of Public Health 전상훈입니다
생물·생명
Q. 과산화수소수를 상처에 부으면 거품이 나는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 과산화수소수(Hydrogen Peroxide, H₂O₂)를 상처에 사용할 때 거품이 발생하는 현상은 과산화수소가 생체 조직에 존재하는 효소인 카탈라아제(Catalase)와 반응하여 분해되기 때문입니다. 이 반응 과정에서 과산화수소는 물(H₂O)과 산소(O₂) 가스로 분해됩니다. 과산화수소를 상처에 바르면 나타나는 거품은 주로 산소 가스(O₂)입니다. 카탈라아제 효소는 과산화수소 분자에서 산소 원자를 빠르게 분리시켜 산소 가스를 방출합니다. 이 과정에서 발생하는 산소 거품은 상처 부위에서 눈에 띄게 관찰됩니다. 카탈라아제의 작용에 의해 과산화수소는 다음과 같은 화학 반응을 거칩니다 : 2H₂O₂ → 2H₂O + O₂ 이 반응은 매우 빠르게 일어나며, 분해 과정에서 대량의 산소 가스가 방출되어 거품을 형성합니다. 과산화수소의 소독 효과는 그 산화력에 기인합니다. 과산화수소가 산소를 방출하면서 강력한 산화제로 작용하여 세균의 세포벽을 손상시키고, 세균 내의 필수 구성요소를 산화시켜 세균을 사멸시킵니다. 이러한 산화 과정은 다양한 유형의 미생물에 대해 살균 작용을 하여 상처 감염을 예방하는데 효과적입니다. 비록 과산화수소가 효과적인 소독제로 사용될 수 있지만, 그 사용은 주의를 요합니다. 과도한 사용은 건강한 피부 조직에도 손상을 줄 수 있으며, 염증을 증가시킬 수 있습니다. 따라서 과산화수소를 상처 치료에 사용할 때는 적절한 농도와 빈도를 고려하여 사용하는 것이 중요합니다. 최근 연구와 임상 지침에서는 상처 치유 과정을 촉진하기 위해 보다 순한 소독제 사용을 권장하고 있습니다.
화학
Q. 샤워기 필터로 걸러낸 물은 식수로 사용 가능한가요??
안녕하세요. 샤워기 필터를 사용하여 정제된 물을 식수로 활용하는 것에 대한 가능성은 여러 기술적 및 위생적 측면에서 신중한 검토가 필요합니다. 샤워기 필터는 주로 염소, 특정 중금속, 수돗물에서 발견될 수 있는 다른 화학물질들을 제거하는 데 초점을 맞추고 있습니다. 이러한 필터는 일상적인 샤워 환경에서 발생할 수 있는 유해 물질의 노출을 감소시키기 위해 설계되었지만, 필터링 과정이 식수 품질 기준을 충족하는지는 별개의 문제입니다. 먼저, 샤워기 핅터는 주로 큰 입자나 특정 화학물질을 제거하는데 효과적이지만, 물 속에 존재할 수 있는 미생물, 바이러스, 일부 미세한 오염물질까지 걸러내기에는 한계가 있습니다. 이러한 생물학적 오염물은 인간의 건강에 직접적인 위험을 초래할 수 있으며, 식수로서의 안전성을 확보하기 위해서는 보다 정교한 정수 시스템이 필요합니다. 또, 식수용 필터와 샤워기 필터의 기술적 사양은 서로 다르며, 식수용 필터는 통상적으로 더 높은 수준의 정화 기능을 갖추고 있습니다. 예를 들어, 역삼투압(Reverse Osmosis) 필터나 고급 탄소 필터는 미세 입자와 미생물까지도 효과적으로 제거할 수 있도록 설계되어 있습니다. 끝으로, 식수로 사용될 물의 품질은 각국의 보건 당국이 정한 엄격한 기준에 의해 관리되고 있습니다. 이러한 기준은 물의 미생물학적, 화학적 안전성을 보장하기 위한 것으로, 샤워기 필터가 이러한 기준을 만족시키는지 여부는 제품의 사양과 인증을 통해 확인해야 합니다. 결론적으로, 샤워기 필터로 정제된 물을 식수로 사용하는 것은 추천되지 않습니다. 식수용 필터를 사용하거나, 정부에서 인증한 안전한 수돗물을 직접 마시는 것이 더 안전한 방법으로 평가됩니다. 만약 샤워기 필터를 통한 물을 식수로 고려하고자 한다면, 해당 필터가 식수 품질 기준을 만족하는 지에 대한 충분한 정보와 검증이 필요할 것입니다.
생물·생명
Q. 알코올은 어떤 원리로 세균을 죽일 수가 있나요?
안녕하세요. 알코올이 세균을 사멸시키는 기제는 그 화학적 성질에 기인하며, 이는 세포막의 구조적 무결성을 침해하고 세포 내 단백질을 변성시키는 데서 비롯됩니다. 특히 에탄올(Ethanol)과 이소프로필 알코올(Isopropyl alcohol)과 같은 소독용 알코올들은 광범위한 살균 효과를 나타냅니다. 알코올은 세포막의 지질 이중층에 용해되어 세포막의 유동성을 급격히 변화시킵니다. 이러한 변화는 세포막의 구조적 안정성을 해치며, 결국 세포막이 파괴되어 세포 내용물이 외부로 누출되는 현상을 초래합니다. 이 과정은 세포의 생존에 필수적인 세포 내 환경을 파괴하며, 세균의 사멸로 이어집니다. 또한, 알코올은 세포 내 단백질과 반응하여 단백질의 3차원 구조를 변형시키는 단백질 변성(Protein denaturation)을 유발합니다. 단백질의 변성은 해당 단백질의 생물학적 기능을 상실하게 만들며, 이는 세포의 대사 활동과 복제 능력에 치명적인 영향을 끼칩니다.
생물·생명
Q. 키가 큰 나무들은 어떻게 뿌리에서 나무 꼭대기까지 영양분을 공급하나요?
안녕하세요. 키가 큰 나무들이 뿌리에서 꼭대기까지 영양분을 효과적으로 이동시키는 메커니즘은 식물 생리학의 중심적인 주제 중 하나입니다. 이 과정은 주로 두 가지 주요 수송 체계, 즉 제일관(xylem)과 체관(phloem)을 통해 이루어집니다. 제일관은 주로 물과 무기물 영양분을 뿌리에서 잎으로 이동시키는 구조로, 나무의 생명 유지에 필수적입니다. 이 수송은 코헤이션-텐션 이론(cohesion-tension theory)에 의해 설명됩니다. 이 이론에 따르면, 물 분자 사이의 인력(코헤이션)과 잎에서의 물 증발로 인한 인장력(텐션)이 결합하여 수관을 따라 물을 끌어올립니다. 즉, 잎의 기공(stomata)을 통해 물이 증발하면서 발생하는 텐션이 제일관을 따라 물 분자들을 상승시키는데 필요한 음압을 생성하여 물리적으로 물을 끌어올립니다. 이 과정은 높이가 매우 높은 나무에서도 효과적으로 작동하여, 꼭대기까지 물과 영양분을 공급할 수 있습니다. 체관은 주로 광합성을 통해 생성된 유기 영양분(ex : 당류)을 잎에서 다른 식물 부위로 운반합니다. 이 운반 과정은 소위 '원양류 모델(source-sink model)'에 의해 설명됩니다. 광합성에서 생성된 당류는 '원(source)'에서 '양(sink)', 즉 당이 필요한 다른 식물 부위로 이동합니다. 이 이동은 농도 경사를 따라 이루어지며, 물의 오스모틱한 이동을 통해 당 분자가 운반됩니다. 이러한 복합적인 수송 시스템 덕분에, 심지어 매우 높은 나무에서도 모든 세포가 필요한 수분과 영양분을 효율적으로 받을 수 있습니다. 이 과정은 생태학적으로도 중요한 역할을 하며, 나무의 생장과 번식, 생존에 결정적인 영향을 미칩니다. 이처럼 식물의 수송 시스템은 식물이 외부 환경에 대응하고, 다양한 생태계에서 번성할 수 있도록 하는데 기여합니다.
생물·생명
Q. 물푸레나무과는 어떤 종류의 나무들을 말하는 건가요?
안녕하세요. 물푸레나무과(Styracaceae)는 다양한 종류의 나무와 관목을 포함하는 식물 분류군으로, 그 중에서도 이팝나무(Halesia)는 주목할 만한 대표 종입니다. 이 과의 식물들은 주로 온대 및 아열대 지역에서 자라며, 그들의 미학적 및 생태학적 가치로 인해 다양한 환경에서 귀중하게 여겨집니다. 물푸레나무과 식물들의 주요 특징으로는, 꽃은 일반적으로 향기가 있으며, 하얀색에서 연한 핑크색을 띕니다. 꽃 형태는 종종 종 모양이거나 별 모양으로 활짝 펼쳐지며, 봄에서 초여름에 걸쳐 개화합니다. 잎은 대체로 넓고 간단한 형태를 지니며, 가장자리가 매끄럽거나 약간 톱니 모양을 띠는 경우도 있습니다. 이 잎들은 어긋나게 배열되며, 각 잎은 광합성을 통해 식물의 영양을 공급하는 주된 부위로 기능합니다. 많은 물푸레나무과 식물들이 생성하는 열매는 목질화된 캡슐 형태로, 내부에 하나 이상의 씨를 포함하고 있습니다. 이 열매는 식물의 번식과 종의 확산에 중요한 역할을 합니다. 이팝나무를 포함하여 물푸레나무과에 속하는 다른 식물들로는 스튜어시아(Styrax)와 파나마 고누마누(Pterostyrax) 등이 있습니다. 이들 각각은 독특한 생태적 특성과 적응 전략을 지니고 있으며, 특히 스튜어시아는 그 아름다운 꽃으로 유명합니다. 이러한 식물들은 자연 환경 뿐만 아니라 조경용으로도 인기가 높으며, 그 아름다움과 다ㅑㅇ한 환경 적응력으로 인해 많은 이들에게 사랑받고 있습니다.