답변 내역

안녕하세요.질문해주신 것처럼 모기가 멸종하면 인간에게는 단기적으로 이득처럼 보일 수 있지만, 생태계 전반에는 복합적이고 예측하기 어려운 영향이 나타날 가능성이 큽니다.모기는 전 세계적으로 약 3,500종 이상이 존재하며, 그중 일부만이 인간이나 동물의 피를 빨아 질병을 옮기는 해충인데요, 그러나 대부분의 모기 종은 생태계에서 중요한 역할을 수행하고 있습니다.우선, 먹이사슬의 기초 역할이 매우 큰데요 모기의 알과 유충은 물속에서 성장하며, 이 시기에는 물고기, 올챙이, 잠자리 유충, 미생물 등에게 중요한 먹이가 됩니다. 또한 성충 모기는 박쥐, 새, 개구리, 거미 등 다양한 동물의 먹이로 이용됩니다. 만약 모기가 사라진다면 이들을 먹이로 삼던 종들이 일시적으로 먹이 부족을 겪게 되어 일부 지역에서는 개체 수 감소나 먹이망의 교란이 발생할 수 있습니다.또한 식물의 수분 매개자 역할도 있습니다. 암컷 모기는 피를 빨지만, 수컷 모기와 암컷 모기의 대부분의 생애 기간 동안은 꽃의 꿀을 먹으며 살아갑니다. 즉, 모기는 일부 식물의 꽃가루를 옮기는 수분 곤충으로 작용하기도 하며 따라서 특정 식물종의 번식이 줄어드는 영향이 생길 가능성이 있습니다.물론 질병 전파 감소라는 인간 중심의 이익도 있습니다. 말라리아, 뎅기열, 지카바이러스, 일본뇌염 등은 모두 모기를 매개체로 하는 질병인데요 모기가 사라지면 이러한 질병의 전파가 사실상 차단되어, 인류 보건 측면에서는 매우 큰 이익이 될 것입니다. 그러나 자연적으로 모기만 선택적으로 제거하는 것은 현실적으로 어렵고, 인위적으로 제거할 경우 예상치 못한 생태적 균형 붕괴가 일어날 수 있습니다. 따라서 모기가 완전히 사라진다면 일부 생태계에서는 대체 먹이종이나 새로운 균형이 형성될 수도 있지만, 짧은 기간 동안은 생태계 불안정, 특정 종의 감소, 식물군 변화 등 다양한 파급효과가 생길 가능성이 높습니다. 감사합니다.

안녕하세요.질문해주신 것과 같이 일반적으로 앙금, 침전물은 어떤 용액 속에서 용해도가 매우 낮은 물질이기 때문에 만들어진 것이기 때문에 한 번 생긴 앙금을 다시 물에 넣는다고 해서 녹지는 않습니다.예를 들어, 염화은(AgCl) 같은 앙금은 물에 대한 용해도가 극히 작아서, 다시 물에 넣어도 대부분 그대로 바닥에 가라앉은 채로 남는데요,이런 앙금은 이온 형태로 풀어질 만큼의 에너지를 물 분자가 제공하지 못하기 때문입니다.다만 예외적으로, 온도를 높이거나 산이나 염기 등을 첨가해서 화학적으로 변화를 주면 일부 앙금은 다시 녹을 수 있습니다. 예를 들어, 수산화알루미늄(Al(OH)₃) 앙금은 물에는 잘 안 녹지만, 강한 염기(NaOH 용액 등)를 넣으면 착이온 형성으로 인해 다시 용해됩니다. 감사합니다.

안녕하세요.질문해주사 무화과는 한국의 자생식물이 아니라 지중해 연안과 서남아시아, 특히 터키·이스라엘·이란·이집트 등지에서 유래한 아열대성 낙엽과수입니다. 인류가 재배한 역사가 매우 오래된 과일로, 고대 문헌이나 성경에도 자주 등장하는데요 우리나라에는 조선 후기에서 일제강점기 무렵, 대략 19세기 후반에서 20세기 초에 일본을 통해 도입된 것으로 알려져 있으며, 이후 남부 해안 지역을 중심으로 적응하여 정착하였습니다. 현재는 국내 기후에 맞게 개량된 국산 품종도 개발되어 전남, 경남, 제주 등지에서 널리 재배되고 있습니다.무화과는 따뜻하고 겨울이 비교적 온화한 지역에서 잘 자라며, 생육에 적합한 온도는 15~30℃ 정도입니다. 반면 영하 10도 이하로 기온이 내려가면 냉해를 입기 쉬워 중부 이북 지역에서는 노지 재배가 어려운데요 건조한 기후를 좋아하지만, 과실이 맺히는 시기에 습도가 지나치게 높으면 열매가 쉽게 터지거나 상하기 때문에 기후 관리가 중요합니다.또한 무화과는 겉으로는 꽃이 보이지 않지만, 실제로는 열매 속 안쪽에 꽃이 들어 있는 독특한 구조를 가지고 있습니다. 이러한 이유로 꽃이 없는 과일이라는 뜻의 무화과라는 이름이 붙었습니다. 다만 무화과는 복숭아처럼 과육이 부드럽고 수분이 많아 쉽게 무르고 상하는 과일입니다. 수확 후 에틸렌 가스에 민감하게 반응하여 숙성이 빠르게 진행되기 때문에 냉장 보관 시에도 2~3일 이내에 섭취하는 것이 좋습니다. 장기간 보관이 어려워 주로 건조무화과 형태로 가공해 유통되기도 합니다. 감사합니다.

안녕하세요.최근 발표된 생물학적 노화, 종양생물학 관련 연구 한 건을 보면, 흰머리가 암세포를 방어하는 흔적일 수 있다는 가능성이 제시되어 있습니다. 다만, 아직은 결정적 증거로 보기에는 한계가 있습니다.손상된 McSCs(멜라닌세포줄기세포)는 두 가지 가능한 운명을 갖는다고 하는데요 줄기세포 자가재생 능력을 잃고, 세포가 분화되어 색소세포로 바뀌면서 결국 색소 공급이 중단되어 흰머리가 생기는 경로 또는 줄기세포로서 증식하여 남아있게 되면, 이들이 DNA 손상 축적과 함께 종양으로 발전할 수 있는 경로입니다.연구팀은 흰머리가 생겼다는 것은 색소제공 줄기세포가 손상에 대응해 자가재생을 포기하고 제거되었다는 신호일 수 있고, 이 제거 작용이 암 발생 가능성을 낮추는 일종의 방어 메커니즘일 수 있다고 제안했습니다. 단, 연구팀도 흰머리가 암을 예방한다거나 흰머리가 생기면 암 걱정 없다라고 결론내리진 않았고, 가능성 또는 메커니즘 제시 수준으로 보고 있습니다. 또한 이 연구는 생쥐 모델을 중심으로 한 기초연구이기 때문에 인간을 대상으로 한 역학적 연구나 임상적 검증은 아직 제한적입니다. 따라서 흰머리 = 암 위험이 낮다라는 공식이 생기는 것은 아니며, 실제로 암 위험은 유전, 환경, 생활습관 등 수많은 요인이 복합적으로 작용합니다. 감사합니다.

안녕하세요. 질문해주신 것과 같이 스테인리스 제품이 열에 의해 노랗게 변색되는 현상은 단순한 오염이 아니라, 표면의 금속 산화막이 변하면서 빛의 간섭 효과가 달라진 것이며 화학적으로는 산화 현상에 의해 색이 변한 것입니다.스테인리스는 주로 철, 크롬, 니켈로 구성되어 있는데요 이 중 크롬은 공기 중의 산소와 반응하여 크롬 산화막(Cr₂O₃)을 형성하고, 이 얇은 막이 부식으로부터 금속을 보호해 줍니다. 하지만 고온에 노출되면 이 산화막이 두꺼워지거나 조성이 달라지며 이때 빛이 산화막의 두께에 따라 서로 다른 방식으로 간섭을 일으켜 노란색, 갈색, 파란색 등 다양한 색으로 보이게 되는 것입니다. 즉, 이 색은 불순물이 아니라 빛의 간섭에 의한 산화색이라고 보시면 됩니다.이 변색을 되돌리는 방법은 표면의 산화막을 제거하거나 재형성하는 것인데요 즉, 산화층을 화학적 또는 물리적으로 없애고 금속 본래의 표면을 노출시키는 방식입니다.산성 세척법을 통한 산화층 제거가 가능한데요,약한 산성을 띠는 세제나 산을 사용하면 표면의 산화층을 녹여 제거할 수 있습니다. 대표적인 방법은 식초나 구연산을 사용하는 것입니다. 따뜻한 물에 식초 또는 구연산을 섞어 용액을 만들고 스텐 제품을 15~30분 정도 담가둡니다. 이후 부드러운 스펀지로 문질러 세척 후 깨끗이 헹궈주면 물기를 완전히 제거한 후 건조시키면, 본래의 은색이 회복됩니다. 이 과정에서 크롬 산화막이 얇게 벗겨지며, 자연적으로 다시 새로운 보호막이 형성됩니다.변색을 예방하려면 빈 팬을 오래 가열하지 않는 것이 좋은데요, 산화막이 두꺼워져 변색이 심해집니다. 감사합니다.

안녕하세요.질문해주신 자외선차단제가 피부를 보호하는 원리는 단순히 햇빛을 가리는 물리적 작용뿐 아니라, 화학적 에너지 변환 반응 때문인데요 즉, 자외선차단제 속의 활성 성분이 자외선의 에너지를 흡수·반사·산란시켜, 피부 속 DNA나 단백질이 손상되지 않도록 하는 것입니다.태양광에는 여러 파장의 빛이 포함되어 있으며, 이 중 자외선(UV)은 파장에 따라 세 가지로 구분됩니다. UV-A (320–400 nm)는 가장 길고 피부 깊숙이 침투하여 광노화를 유발하고 UV-B (280–320 nm)는 표피층에 작용하여 일광화상·DNA 손상을 유발하며 UV-C (100–280 nm) 대기권에서 거의 흡수되어 지표면에 도달하지 않는데요, 따라서 자외선차단제는 주로 UV-A와 UV-B를 차단하도록 설계되어 있습니다.자외선차단제의 화학적 원리는 TiO₂나 ZnO는 광학적 밴드갭이 자외선 영역대의 광자 에너지와 비슷합니다. 따라서 자외선이 입사되면, 전자가 들뜨며 그 에너지가 흡수했다가 다시 열로 방출되며 결과적으로 자외선의 에너지가 피부로 전달되지 않고 소멸하게 됩니다.즉, 자외선차단제 속 분자가 자외선 에너지를 흡수했다가 무해한 열로 바꾸어 버리는 흡광반응을 통해 피부를 보호합니다. 감사합니다.

안녕하세요.플라스틱이 햇빛에 오래 노출되면 색이 바래고, 잘 부서질 정도로 약해지는 현상은 주로 자외선(UV)에 의한 광화학적 분해 때문입니다. 햇빛에는 자외선(UV-A, UV-B, UV-C)이 포함되어 있으며, 이 자외선은 에너지가 매우 높은데요, 이 에너지는 플라스틱의 탄소-탄소 결합(C–C)이나 탄소-수소 결합(C–H)보다 크기 때문에, 자외선이 닿으면 고분자 사슬의 결합이 끊어지게 됩니다. 이 현상을 광분해라고 하는데, 자외선의 광자가 고분자 내의 전자를 들뜨게 만들어 결합을 끊는 것입니다.이때 자외선은 플라스틱의 결합을 끊어 자유 라디칼(•)을 생성하는데요, 생성된 라디칼이 공기 중의 산소(O₂)와 결합하여 과산화 라디칼(ROO•)을 만들고, 이는 다시 다른 고분자 사슬을 공격하여 연쇄적으로 결합을 끊습니다. 이 과정에서 알데하이드(-CHO), 카복실산(-COOH), 케톤(=O) 등의 산화 생성물이 생깁니다. 연쇄 반응이 계속되면 고분자 사슬이 짧아지고, 재료의 분자량이 감소하며 그 결과 유연성이 줄고, 쉽게 깨지거나 부서지는 물리적 특성의 저하가 나타납니다.이때 산화 과정에서 공액 이중결합(–C=C–C=O–) 구조가 형성되면, 빛을 흡수하는 파장이 변해 황색 또는 갈색 빛깔로 변합니다. 처음의 투명하고 깨끗한 색이 점점 노랗게 변하거나 탁해지는 현상이 바로 이 때문이라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요.질문해주신 것처럼 방향제 속의 향기 성분이 공기 중으로 쉽게 퍼지는 이유는 그 분자들이 가지는 물리적 특성, 특히 분자량이 작고, 휘발성이 높으며, 비극성인 성질 때문입니다.일반적으로 방향제의 향기 성분으로 사용되는 물질들은 에스터, 알데하이드, 케톤, 알코올, 테르펜류 등으로 구성되어 있습니다. 이 분자들은 분자량이 작고 분자 간 인력이 약합니다. 분자 사이의 인력이 약하면 액체 상태에서 기체 상태로 전환되기 쉽고 상온에서도 증발이 잘 일어나 공기 중으로 쉽게 퍼집니다. 또한 휘발성이 높은데요, 휘발성이란 물질이 기체 상태로 변하기 쉬운 성질을 말하며 휘발성이 높은 물질은 낮은 온도에서도 기화하여 향을 퍼뜨릴 수 있습니다.게다가 공기 중에서 안정적으로 존재하기 위해서는 수분과 잘 섞이지 않고, 비교적 비극성인 성질을 띠는 것이 유리합니다. 이런 특성 덕분에 향 분자들은 공기 중을 자유롭게 확산하며, 사람의 후각 수용체와 쉽게 결합해 향을 느끼게 하는 것입니다.두 번째 질문인 방향제와 방향족의 관련성에 대해서 말씀드리면, 이 둘은 이름이 비슷하지만 직접적인 의미의 연관성은 없는데요 방향제는 향기를 내는 물질이라는 뜻으로, 좋은 냄새를 내기 위한 제품을 의미합니다. 반면에 방향족 화합물은 화학적으로 벤젠 고리 구조를 가진 유기 화합물을 말합니다. 초기의 화학자들이 벤젠 고리를 가진 화합물들이 대체로 좋은 향을 낸다는 사실에서 ‘aromatic(방향족)’이라는 이름을 붙였지만, 이후에는 향기와 관계없이 벤젠 고리 구조를 기준으로 ‘방향족 화합물’이라 부르게 되었습니다. 감사합니다.

안녕하세요.요즘 시중에 수소정수기나 알칼리수정수기처럼 물의 성질을 바꾸어 건강에 이롭다고 홍보하는 제품이 많지만, 과학적으로 검토하면 일반 정수된 물과 비교했을 때 수분 보충 효과에서 특별한 우위는 없습니다.수소정수기는 전기분해를 통해 물 속에 수소 기체(H₂)를 녹인 형태의 물을 말하는데요 즉, 수소수는 수소 분자가 용해된 물일 뿐이며, 수소는 체내에서 비교적 빨리 날아갑니다. 일부 실험에서는 수소가 항산화 효과를 가질 수 있다는 결과가 있으나, 사람을 대상으로 한 대규모 임상시험에서는 뚜렷한 건강상 이점이나 수분 흡수 향상 효과가 입증되지 않았습니다. 즉, 수분 보충 능력 자체는 일반 물과 동일하며 수소가 녹아 있다고 해서 체내 흡수가 더 잘 되거나 수분 유지력이 높아지는 것은 아닙니다.다음으로 알칼리수정수기는 전기분해를 통해 pH가 8정도의 약알칼리성이지만 위의 강산성으로, 섭취 후 대부분 곧바로 중화되어 버립니다. 따라서 몸의 산성도를 바꾸거나, 특별히 더 건강한 수분 보충을 돕는 효과는 없습니다. 오히려 너무 높은 pH(9.5 이상)의 물을 지속적으로 마시면, 위산 중화로 인해 소화 효소 활성 저하나 속쓰림 완화 효과의 감소 등이 나타날 수 있습니다. 결론적으로, 알칼리수도 단순한 물과 수분 보충 효과는 동일합니다. 또한 일반적으로 물만 마셨다면 양치를 할 필요는 없는데요 물에는 충치의 원인이 되는 당분, 산, 착색 물질 등이 없기 때문입니다. 다만 알칼리수의 경우 pH가 높다고 해서 입안의 세균이나 음식 찌꺼기를 제거하지는 않으므로, 식사 후에는 평소처럼 양치를 하는 것이 좋습니다. 감사합니다.

안녕하세요.질문주신 구리(Cu)와 아연(Zn)의 이온화 반응은 겉보기에는 비슷해 보이지만, 전자 배치와 이온화 경로를 자세히 보면 서로 근본적으로 다릅니다. 아연(Zn)은 원자번호 30번으로 전자 배치는 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s²이며 이온화될 때, 4s 오비탈의 전자 2개를 잃습니다. 이유는 아연의 경우 3d 오비탈이 완전히 채워져 있어서 매우 안정하므로 따라서 이온화 시 가장 바깥층(4s)의 전자만 제거되고, 3d¹⁰ 배치는 그대로 유지되는 것입니다.다음으로 구리(Cu)는 원자번호 29번으로 전자 배치는 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 3d¹⁰ 4s¹이고 이때 구리의 경우에는 중성 원자 상태에서 이미 전자가 조금 다르게 배치되어 있습니다. 보통 4s² 3d⁹로 예상되지만, 3d 오비탈을 꽉 채우기 위해 4s 전자 하나가 3d로 이동해있으며, 이온화될 경우에 [Ar]3d⁹ 배치가 됩니다.이때 아연은 항상 2개의 전자를 잃어 Zn²⁺로 존재하지만, 구리는 1개 또는 2개의 전자를 잃을 수 있으며, Cu⁺와 Cu²⁺가 모두 안정하게 존재합니다. 감사합니다.