답변 내역

안녕하세요.사과와 같은 과일을 깎아 상온에 두었을 때 표면이 점차 갈색으로 변하는 현상을 갈변이라고 합니다. 과일을 구성하는 세포가 온전한 상태일 때는 효소와 기질이 서로 분리되어 있지만, 껍질을 벗기거나 칼로 자르는 순간 세포 구조가 파괴되면서 세포 내에 있던 폴리페놀 산화효소가 공기 중의 산소와 접촉하게 되는데요, 이 효소는 과일 속에 자연적으로 존재하는 폴리페놀 화합물을 산화시켜 퀴논이라는 물질로 바꾸는데, 이 퀴논들은 다시 서로 결합하거나 아미노산 등과 반응하여 고분자 형태의 멜라닌 유사 색소를 형성합니다. 이때 이 색소가 바로 우리가 눈으로 보는 갈색 변색의 원인입니다. 하지만 레몬즙을 바르면 갈변이 늦어지는 이유는 레몬즙에는 구연산이 풍부하여 과일 표면의 pH를 낮추기 때문인데요 PPO 효소는 중성에 가까운 조건에서 활성이 가장 높은데, 산성 환경에서는 효소의 구조가 변해 활성이 크게 감소하므로 산화 반응 자체가 느려집니다. 또한 레몬즙에 포함된 비타민 C는 강력한 환원제로 작용하여, 이미 생성된 퀴논을 다시 원래의 폴리페놀 형태로 되돌려 놓게 되며 이로 인해 갈색 색소로의 진행이 차단되는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.싱크대 청소를 하시는 경우 베이킹소다와 식초를 섞었을 때 거품이 발생하는 현상은 전형적인 산과 염기 중화 반응으로 설명할 수 있는데요, 우선 베이킹소다의 주성분은 탄산수소나트륨(NaHCO₃)으로 약한 염기성을 띠고 있으며, 식초의 주성분은 아세트산(CH₃COOH)으로 약한 산에 해당합니다. 이때 두 물질이 만나면 아세트산이 탄산수소이온(HCO₃⁻)에 수소이온(H⁺)을 제공하면서 중화 반응이 일어나고, 그 결과 탄산(H₂CO₃)이라는 불안정한 중간 생성물이 형성됩니다.이 탄산은 매우 불안정하기 때문에 곧바로 이산화탄소(CO₂) 기체와 물(H₂O)로 분해되며, 이때 발생하는 이산화탄소가 바로 눈에 보이는 거품의 정체입니다. 즉, 베이킹소다와 식초를 섞었을 때 거품이 생기는 이유는 새로운 기체가 생성되어 액체 밖으로 빠져나오기 때문이며 이 반응은 탄산수소나트륨(NaHCO₃) + 아세트산(CH₃COOH) → 아세트산나트륨(CH₃COONa) + 물(H₂O) + 이산화탄소(CO₂)로 나타낼 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.언뜻 생각하면 중성지방이 높은데 기름에 해당하는 오메가-3를 먹는다는 것이 모순적으로 느껴지실 수도 있으나 이는 지방의 종류와 대사 경로가 완전히 다르기 때문에 가능한 현상입니다. 혈중 중성지방은 주로 섭취한 탄수화물과 지방이 간에서 다시 합성되어 혈액으로 방출된 결과물인데요, 특히 남는 탄수화물은 간에서 중성지방으로 전환되어 VLDL이라는 입자 형태로 혈액을 떠돌게 됩니다. 나이가 들수록 이 대사 조절 능력이 떨어지고, 활동량이 줄어들면 중성지방이 더 쉽게 쌓이게 되며 이로 인해 살이 찌면 중성지방이 오르는 현상이 나타나는 것입니다.이때 오메가-3는 단순히 에너지원으로 쓰이는 지방이 아니라, 간과 지방 조직에서 유전자 발현과 효소 활성을 조절하는 신호 물질처럼 작용합니다. 오메가-3가 체내에 들어오면, 간에서 중성지방을 새로 만들어내는 경로인 지방 합성 경로를 억제하고, 이미 만들어진 지방을 분해하고 연소하는 경로를 활성화하는데요 이로 인해 기름을 더 만들지 말고, 이미 있는 기름을 태우도록 방향을 바꾸는 역할을 합니다. 즉 오메가-3는 간에서 중성지방 합성에 관여하는 효소들의 활성을 낮추고, 중성지방을 혈액으로 실어 나르는 VLDL의 생산 자체를 줄입니다. 동시에 근육과 간에서 지방산이 미토콘드리아로 들어가 에너지로 사용되도록 촉진하며 그 결과 혈액 속에 떠다니는 중성지방의 공급은 줄어들고 소비는 늘어나게 되는 것입니다. 그래서 오메가-3를 꾸준히 섭취하면 혈중 중성지방 수치가 실제로 낮아지는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.담배 연기에는 7,000종 이상의 화학물질이 포함되어 있고, 이 중 70종 이상이 명확한 발암물질로 분류되어 있습니다. 가장 흔하게 알려져 있는 성분인 타르부터 정리하면, 타르는 하나의 물질이 아니라 연소 과정에서 생성되는 발암물질의 혼합물을 의미하는 것인데요, 타르 속에는 DNA를 직접 손상시키는 화합물들이 다수 들어 있으며, 폐나 기관지, 구강 점막에 달라붙어 장기간 축적됩니다. 니코틴은 주된 발암물질은 아니지만, 강한 중독성을 통해 흡연을 지속시키는 역할을 하여 발암 위험을 간접적으로 크게 높입니다. 타르와 니코틴 외에, 담배 연기에서 특히 문제가 되는 발암물질로는 벤조피렌이 있는데요, 이는 자동차 배기가스나 석탄 연기에서도 발견되는 강력한 발암물질이며 세포의 DNA에 결합해 돌연변이를 유도하고 폐암과 매우 밀접한 관련이 있습니다. 이외에도 휘발성 유기화합물(VOCs)가 있으며 여기에는 포름알데히드, 아세트알데히드, 벤젠 등이 속합니다. 이들 물질은 호흡기를 자극할 뿐 아니라, 장기 노출 시 백혈병을 포함한 여러 암의 위험을 증가시키며 포름알데히드는 방부제 성질로도 잘 알려진 물질로, 인체에 흡입될 경우 점막 손상과 발암성이 동시에 문제가 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요.공기 중에서와는 다르게 물 속에서는 소리가 이상하게 느껴지는 이유는 말씀해주신 것처럼 우선적으로는 매질이 다르기 때문입니다. 소리는 매질의 진동 과정인데요 공기 중에서는 공기 분자가 진동하면서 소리가 전달되고, 물속에서는 물 분자가 진동하면서 소리가 전달됩니다. 이때 가장 중요한 차이는 물과 공기의 밀도와 탄성이며 이때 물은 공기보다 약 800배 정도 밀도가 높고, 분자들이 훨씬 촘촘하게 붙어 있습니다. 그 결과 소리는 물속에서 공기보다 약 4~5배 빠른 속도인 약 1,500 m/s로 전달됩니다. 이때 인간의 뇌는 양쪽 귀에 도달하는 소리의 도착 시간 차이와 강도 차이를 이용해 소리의 방향과 위치를 판단하는데요, 그런데 물속에서는 소리가 너무 빠르게 퍼지기 때문에, 양쪽 귀에 거의 동시에 도달해 버립니다. 그 결과 뇌는 소리가 어디서 오는지를 제대로 계산하지 못하고, 소리가 퍼져 있거나 방향감각이 사라진 것처럼 느끼게 됩니다. 또한 귀의 고막은 공기 진동에는 잘 반응하지만, 물속에서는 고막의 진동 방식이 달라지고 감도가 크게 떨어집니다. 대신 물속에서는 소리가 고막뿐 아니라 두개골 전체를 통해 전달되는 골전도 방식의 비중이 커지는데요, 이 때문에 소리가 뚜렷하게 분리되어 들리지 않고, 둔하고 울리며 왜곡된 느낌으로 들리는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.일을 하다보면 시간이 빠르게 느껴지기도 하고, 반대로 유난히 느리게 흐르는 것처럼 느껴지기도 합니다. 인간이 느끼는 시간은 실제 물리적 시간이라기보다는 뇌가 처리한 정보의 양과 방식에 따라 재구성된 주관적인 시간인데요, 일을 하면서 시간이 빠르게 지나간다고 느낄 때는 대개 뇌가 하나의 과제에 깊게 몰입해 있고, 외부 자극이나 지금 몇 시인가?와 같은 자기 점검을 거의 하지 않는 상태입니다. 이때 뇌는 현재 순간을 분석하고 기록하는 데 에너지를 쓰지 않고, 과제 수행에 대부분의 자원을 투입하게 되며 결과적으로 시간이 흐르는 단서를 거의 저장하지 않기 때문에, 나중에 돌아보면 벌써 이렇게 시간이 지났나?라고 느끼게 되는 것입니다. 이와는 반대로 시간이 느리게 간다고 느낄 때는, 뇌가 과제 자체보다 시간의 흐름이나 불편감에 더 많은 주의를 할당하고 있는 상태라고 볼 수 있습니다. 일이 지루하거나 의미 없게 느껴지는 경우이거나 혹은 스트레스나 불안, 피로가 클 때 뇌는 계속해서 아직도 이만큼밖에 안 지났네, 언제 끝나지? 같은 내부 점검을 반복하게 되며 이 과정에서 시간과 관련된 정보가 많이 저장되면서, 체감상 시간은 실제보다 훨씬 길게 늘어집니다. 즉 시간이 느리게 가는 것이 아니라, 시간을 인식하는 횟수가 많아지는 것에 가깝다고 볼 수 있겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요.비가 내린다거나 습도가 높은 날에 머리카락이 평소보다 부스스해지는 현상은 공기 중 수증기와 모발 단백질 사이의 화학적 상호작용 변화 때문입니다. 머리카락의 대부분은 케라틴이라는 섬유성 단백질로 이루어져 있는데요, 이때 케라틴 분자 내부와 분자 사이에는 여러 종류의 결합이 존재하며 그중에서도 모발의 형태와 탄성을 좌우하는 중요한 결합이 수소 결합입니다. 수소 결합은 비교적 약한 결합이지만, 개수가 매우 많아 모발의 전체 구조를 안정화하는 데 핵심적인 역할을 하는데요 공기 중 습도가 낮을 때는, 케라틴 단백질 사슬들 사이의 수소 결합이 비교적 안정적으로 유지됩니다. 이 상태에서는 머리카락의 배열이 일정하게 유지되어 차분하고 정돈된 느낌을 주지만 비가 오거나 습도가 높아지면, 공기 중의 수증기 분자들이 모발 내부로 쉽게 침투하게 됩니다. 물 분자는 극성을 띠고 있기 때문에, 케라틴 단백질의 친수성 부위와 결합하려는 성질이 매우 강합니다.이 과정에서 원래 케라틴 단백질 사이를 잡아주고 있던 단백질–단백질 간 수소 결합이 끊어지고, 대신 단백질–물 분자 간 수소 결합이 새로 형성되며 수증기가 기존 결합을 재배치하게 됩니다. 이 과정은 머리카락 전체에서 불균일하게 일어나며, 어떤 부분은 더 많이 물을 흡수하고, 어떤 부분은 상대적으로 덜 흡수하며 이 과정에서 모발 내부에서 부위별로 팽윤 정도가 달라지고, 머리카락 섬유가 제각각 다른 방향으로 휘어지게 되는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.사막과 같이 고온건조한 극한환경에서 서식하는 생명체들은 저마다의 생존체계를 구축했기 때문에 생존이 가능합니다. 사막에 서식하는 동물과 식물은 물을 거의 쓰지 않는 능력이 극단적으로 발달해 있는데요 많은 사막 동물들은 소변을 매우 진하게 농축해 배출하거나, 땀을 거의 흘리지 않도록 진화했습니다. 일부 동물은 숨을 쉴 때조차 수분 손실을 최소화하는 비강 구조를 가지고 있으며, 체내 대사 과정에서 지방을 분해할 때 생성되는 대사수를 주요 수분 공급원으로 활용하기도 합니다. 식물의 경우에는 잎을 가시로 바꾸거나 표면을 두꺼운 왁스층으로 덮어 증산작용을 최소화하고, 뿌리를 아주 깊게 뻗거나 넓게 퍼뜨려 극소량의 수분도 놓치지 않도록 합니다.또한 사막막에서는 단순히 덥다는 것이 문제가 아니라, 낮과 밤의 온도 차가 극단적으로 크다는 점인데요 많은 사막 동물들은 낮 동안에는 땅속 굴이나 바위 그늘에서 활동을 멈추고 체온 상승을 피하며, 해가 진 뒤에야 활동하는 야행성 생활 방식을 택합니다. 몸 색깔이 밝아 태양복사를 반사하거나, 귀와 같은 특정 신체 부위를 크게 발달시켜 체열을 방출하는 경우도 있습니다. 반대로 사막 식물은 낮의 고온을 견딜 수 있도록 세포 내 단백질과 막 구조가 열에 강하게 안정화되어 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.말씀해주신 것처럼 사람은 편한 사람에게 좀 더 쉽게 말을 하는데요, 인간은 본질적으로 사회적 위험을 회피하도록 진화한 존재입니다. 말이라는 행위는 단순히 정보 전달만을 위한 것이 아니라, 상대와의 관계를 강화하거나 망가뜨릴 수 있는 매우 강력한 사회적 신호인데요 따라서 뇌는 대화를 시작할 때 상대를 무의식적으로 평가합니다. 이때 핵심 질문은 이 사람에게 이렇게 말해도 안전한가?인데요 친한 친구나 가족처럼 이미 관계가 안정되어 있고, 약간의 무례나 공격적인 표현을 사용해도 관계가 깨지지 않을 것이라고 예측되는 대상에게는 말이 자연스럽게 편해지고, 욕설이나 직설적인 표현도 허용됩니다. 이는 관계 안정성에 대한 신뢰가 있기 때문에 가능한 행동입니다.그러나 나이가 많거나, 지위가 높거나, 아직 친밀하지 않은 사람을 대할 때는 상황이 달라지는데요 이 경우 뇌는 그 관계를 잠재적으로 손실이 발생할 수 있는 관계로 인식하게 되며 말실수 하나가 신뢰 하락, 평가 저하, 사회적 불이익으로 이어질 수 있기 때문에, 전두엽을 중심으로 한 자기 통제 시스템이 강하게 작동합니다. 그 결과 말의 어휘가 정제되고, 존댓말을 사용하며, 감정 표현이 억제되는 것입니다. 또한 인간은 집단 생활을 해 온 종이기 때문에, 나이나 직위, 경험 차이를 빠르게 파악하고 그에 맞게 행동을 조정하는 능력이 발달해왔습니다. 나이가 많거나 사회적으로 윗사람에게 공손하게 말하는 것은 단순한 문화 규칙이 아니라, 집단 내 갈등을 줄이고 생존 확률을 높였던 진화적 전략의 흔적이라고도 볼 수 있겠습니다. 감사합니다.

안녕하세요.식물의 잎이 노랗게 변하는 현상은 식물이 광합성을 제대로 하지 못하고 있다는 신호인데요 흙이 늘 축축하면 뿌리 사이에 산소가 부족해지고, 뿌리가 썩거나 기능이 저하됩니다. 이 상태에서는 철, 질소, 마그네슘 같은 필수 원소를 흡수하지 못해 잎이 누렇게 변할 수 있습니다.이와 같은 경우에 우선 화분 밑구멍이 막혀 있지 않은지 확인하고, 받침에 고인 물은 버려야 합니다. 흙 표면 3~5cm가 완전히 마른 후에만 물을 주며, 물은 한 번 줄 때 배수구로 흘러나올 정도로 충분히 주되 자주 주지 않는 것이 좋고 이미 뿌리 썩음이 의심되면, 식물을 꺼내 썩은 뿌리를 제거하고 새 흙으로 분갈이하는 것이 필요합니다. 또는 질소가 부족하면 전체 잎이 연한 노랑으로 변하고 성장이 느려지며, 철이 부족하면 새잎이 노랗게 되면서 잎맥만 초록으로 남는 현상이 나타날 수 있고 마그네슘이 부족하면 오래된 잎 가장자리부터 황변이 시작되는데요 비료를 2~4주 간격으로 소량 사용하시고, 이미 노랗게 변한 잎은 다시 초록으로 돌아오기 어렵기 때문에 제거하고, 이후 자라는 새잎이 정상적인 색을 띠는지를 관찰해보시면 되겠습니다. 감사합니다.