Doctor of Public Health 전상훈입니다
화학
Q. 약알칼리성 폼클렌징이 피지를 잘 지워내는 이유 (본문이 오류때문에 글씨가 이상하게 배치되어 있어요! ㅠㅠ 이해 부탁드려요)
안녕하세요. 약알칼리성 폼클렌징이 피지를 효과적으로 제거하는 원리를 이해하기 위해서는, 우선 산과 염기의 상호작용에 대한 기본적인 개념을 알 필요가 있습니다. 피부의 피지는 주로 지방산으로 구성되어 있으며, 이들은 약산성을 띕니다. 산과 염기는 서로 반대되는 성질을 가지고 있어, 서로를 중화시킬 수 있습니다. 즉, 산은 수소 이온(H⁺)을 제공하는 물질이고, 염기는 수산화 이온(OH⁻)을 제공하여 산의 수소 이온과 반응하여 물(H₂O)을 형성합니다. 이 중화 반응은 산과 염기가 만나면 서로의 특성을 상쇄시키는 과정입니다. 피지는 그 구성 성분인 지방산이 약산성을 띄기 때문에, 약알칼리성 클렌징제와 만났을 때 중화 반응을 일으킵니다. 약알칼리성 클렌징제는 약간의 염기성을 가지고 있어, 피부의 산성인 피지와 반응하여 쉽게 용해시키고 제거할 수 있습니다. 이는 염기성 성분이 산성을 주오하시키고, 지방성 물질을 물과 다른 성분들과 더 잘 섞일 수 있게 하여 세척을 돕습니다. 반면, 예민한 피부를 가진 사람들에게는 약산성 클렌징제 사용이 권장됩니다. 이는 피부의 자연 pH값을 유지하고, 피부를 보호하는 피부 장벽을 손상시키지 않기 위함입니다. 약산성 클렌징제는 피부의 pH와 유사하여 피부를 자극하지 않고, 피부 보호막을 유지하면서 불필요한 더러움만을 제거하는데 도움을 줍니다.
화학
Q. 불꽃축제에서 다양한 색상을 만드는 방법은 무엇인가요?
안녕하세요. 불꽃축제에서 다양한 색상의 불꽃을 만드는 것은 특정 금속 염들을 화약과 함께 사용하여 달성됩니다. 이러한 금속 염들은 열을 받으면 특정 파장의 빛을 방출하는데, 이 파장이 우리 눈에 보이는 색상을 결정합니다. 각각의 금속 염은 고유의 발광 스펙트럼을 가지고 있어, 이를 조합함으로써 화려한 불꽃놀이를 연출할 수 있습니다. 주요 금속 염들과 그들이 생성하는 색상을 설명드리면 : 스트론튬 염(Sr) : 아름다운 붉은색을 만들어냅니다. 스트론튬 카보네이트(SrCO₃)가 흔히 사용됩니다. 바륨 염(Ba) : 밝은 녹색 불꽃을 생성합니다. 바륨 클로라이드(BaCl₂)가 자주 사용됩니다. 구리 염(Cu) : 청록색 불꽃을 만들어내며, 구리 클로라이드(CuCl₂) 등이 사용됩니다. 소듐 염(Na) : 소듐은 밝은 노란색 불꽃을 만들며, 소듐 살리실레이트(NaC₇H₅O₃)가 종종 사용됩니다. 칼슘 염(Ca) : 주황색 불꽃을 만들고, 칼슘 클로라이드(CaCl₂)를 사용합니다. 칼륨 염(K) : 보라색 불꽃을 생성하며, 칼륨 클로라이트(KClO₃)가 사용될 수 있습니다. 이외에도 알루미늄, 티타늄, 마그네슘 등이 백색 불꽃을 만들기 위해 사용될 때가 많습니다. 이 금속들은 높은 온도에서 밝게 타오르며, 스파클링 효과를 낼 수 있습니다.
화학
Q. 일반화학 금속결정에 대해 질문이 있습니다
안녕하세요. 질문 1 반도체에서 n형과 p형의 구분은 도핑되는 원소의 전자 구성에 따라 결정됩니다. n형 반도체는 5가원소(인, 비소)가 실리콘 같은 4가 반도체에 도핑될 때 생성됩니다. 5가 원소는 4개의 전자를 실리콘과 공유하고, 남은 1개의 전자는 자유롭게 이동할 수 있어 전도성을 증가시킵니다. 이 추가 전자 때문에 n형이라고 부릅니다. p형 반도체는 3가 원소(보론, 갈륨)가 도핑될 때 발생합니다. 3가 원소는 실리콘과 세 개의 전자를 공유하고, 네 번째 전자가 부족하여 '홀(전자의 부재로 인해 생기는 양전하)'이 생성됩니다. 이 홀은 주변의 전자가 채울 수 있는데, 이 이동 가능한 홀 덕분에 전기가 흐를 수 있습니다. 따라서, n형에서는 실제로 남는 전자가 전도성을 제공하며, p형에서는 전자가 부족하여 생기는 홀이 전도성을 제공합니다. 실리콘이 많다 하더라도, p형에서는 홀이 중요한 역할을 합니다. 질문2 단위세포 내에서 입자의 위치와 관계없이 입자가 단위세포 안에 완전히 들어가 있으면 그 입자의 개수는 1개로 칩니다. 단, 입자가 단위세포의 경계에 위치하는 경우(ex : 모서리, 면), 해당 입자는 인접한 단위세포와 공유됩니다. 예를 들어, 모서리에 위치한 입자는 8개의 단위세포에 의해 1/8씩 공유되므로 각 단위세포에서는 그 입자를 1/8로 계산합니다. 질문3 면심입방 구조에서의 hole 종류는 구성하는 이온 또는 원자의 배열과 크기에 따라 달라집니다. 황화아연(ZnS)에서는 황(S) 원자가 면심입방 배열을 이루고, 아연(Zn) 원자가 사면체 형태의 hole에 위치합니다. 반면, 염화나트륨(NaCl)에서는 나트륨(Na)과 염소(Cl) 원자가 교대로 면심입방 배열을 형성하며, 나트륨이 팔면체 구멍을 차지합니다. 이 차이는 원자 크기와 전하의 차이에서 기인합니다. 결국 같은 면심입방 구조라도, 구성하는 원소의 종류와 원자의 상대적인 크기에 따라 hole의 종류가 달라질 수 있습니다. 이는 각 원소가 구조 내에서 어떻게 배열되고 상호작용하는지에 따라 결정됩니다.
생물·생명
Q. 세포 내 포도당 농도 증가속도가 왜 저렇게 되나요?
안녕하세요. 그래프에 나타난 포도당 농도 변화는 세포 내 포도당 운반이 나트륨(Na⁺) 의존적인 방식으로 이루어지는 것을 보여줍니다. 이러한 운반 메커니즘은 나트륨-포도당 공동수송체(Sodium-Glucose Contransporter ; SGLT)를 통해 이해할 수 있습니다. 점선 그래프(세포 외부에 포도당만 존재 시)는 포도당만 존재할 때 세포 내 포도당 농도 증가 속도를 나타냅니다. 이 그래프가 비교적 완만한 이유는, 나트륨 이온이 없을 경우 포도당 수송이 효율적으로 이루어지지 않기 때문입니다. 나트륨-포도당 공동수송체는 나트륨 이온의 농도 경사를 이용하여 포도당을 세포 내로 운반하는데, 나트륨 이온 없이는 이 과정이 제한됩니다. 실선 그래프(세포 외부에 나트륨과 포도당 존재 시)는 나트륨과 포도당이 모두 존재할 때 세포 내 포도당 농도 증가 속도를 나타냅니다. 이 경우, 나트륨 이온의 존재로 인해 나트륨-포도당 공동수송체가 활성화되고, 결과적으로 포도당의 세포 내로의 운반 속도가 매우 빨라집니다. 초기에 급격한 증가를 보이는 이유는 나트륨 농도 경사를 따라 포도당이 더욱 효율적으로 세포 내로 이동하기 때문입니다. 교수님께서 점선 그래프가 나트륨 의존적 당 운반의 증거라고 언급하신 것은, 포도당의 운반의 효율이 나트륨 존재 유무에 크게 의존한다는 것을 강조하기 위함일 것입니다. 실선 그래프가 포도당과 나트륨이 함께 있을 때 나타나는 현상을 보여주기 때문에, 이 그래프는 나트륨-포도당 공동 수송체의 활성화를 보여주는 직접적인 증거입니다.
화학
Q. 구연산과 과탄산소다를 물에 섞으면?
안녕하세요. 구연산과 과탄산소다(나트륨 퍼카보네이트)를 물에 섞으면 화학 반응이 일어나며, 이 과정에서 가스가 발생합니다. 이 반응 구연산(C₆H₈O₇)이 과탄산소다와 반응하여 이산화탄소(CO₂) 가스, 물(H₂O), 구연산 나트륨 시트레이트(Na₃C₆H₅O₇)를 생성합니다. 반응식은 다음과 같습니다 : 2 Na₂CO₃·3H₂O₂ + 2 C₆H₈O₇ → 2 Na₃C₆H₅O₇ + 3 H₂O + 2 CO₂ + 3 O₂ 이 반응에서 나오는 이산화탄소(CO₂) 가스가 '증기'처럼 보일 수 있으며, 물과 반응하여 공기 중으로 방출됩니다. 또한, 과탄산소다에서 발생하는 산소(O₂)도 가스 형태로 방출됩니다. 구연산과 과탄산소다의 반응 중 발생하는 시큼한 냄새는 구연산에서 유래할 수 있으며, 이는 구연산의 특성상 약간의 신 냄새가 나는 것이 일반적입니다. 구연산은 천연 산화제로서 청소에 흔히 사용되며, 냄새 제거와 세정 효과가 있어 변기청소에 효과적입니다. 이러한 반응은 일반적으로 안전하며, 청소 중에 자주 사용되는 방법 중 하나입니다. 그러나 가스가 발생하는 반응이기 때문에, 충분한 환기가 필요하다는 점을 유의해야 합니다.