답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.에너지는 물리학에서 일을 할 수 있는 능력을 뜻하는 가장 큰 개념으로 운동에너지, 위치에너지, 화학에너지, 전기에너지 등 다양한 형태로 존재하며, 우리가 밥을 먹거나 운동을 할 때 필요한 모든 힘의 근원이라 할 수 있습니다. 반면에 열은 에너지의 한 형태이자, 특히 온도 차이에 의해 물체 사이를 이동하는 과정을 강조하는 개념입니다. 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 에너지가 전달될 때 우리는 그것을 열이라고 부릅니다. 마지막으로 열량은 그 열이 실제로 얼마나 전달되었는지를 수치로 표현한 것입니다. 예를 들어 음식 포장지에 적힌 300 kcal는 그 음식을 섭취했을 때 우리 몸에 공급되는 에너지의 양을 뜻합니다. 결론적으로 에너지는 모든 일을 할 수 있는 능력을 포괄하는 큰 개념이고, 열은 그 에너지가 이동하는 특정 과정이며, 열량은 그 이동된 에너지의 양을 수치로 나타낸 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.냉동식품은 영하의 온도에서 세균의 활동이 거의 멈추기 때문에 장기간 보관이 가능합니다. 하지만 한 번 해동을 시작하면 음식은 다시 상온이나 냉장 온도대에 들어가게 되고, 이 구간은 세균이 빠르게 증식할 수 있습니다. 식품이 밀봉되어 있더라도 원래 식재료 속에 존재하던 미생물은 완전히 사라지지 않고 잠들어 있는 상태일 뿐입니다. 따라서 해동 과정에서 수분이 생기고 온도가 올라가면 미생물이 활성화되어 번식할 수 있습니다. 이 상태에서 다시 냉동을 하면 세균 증식은 멈추지만, 이미 늘어난 세균 수는 그대로 남아 있습니다. 즉, 냉동이 세균을 없애는 것이 아니라 단지 활동을 중단시킬 뿐이기 때문에, 해동과 재냉동을 반복하면 식품의 위생 안전성이 떨어질 수 있습니다. 게다가 해동과 재냉동 과정에서 식품의 수분이 빠져나가고 조직이 손상되면서 맛과 식감도 크게 저하됩니다.따라서 가정에서는 해동한 식품을 다시 냉동하지 않는 것을 권장합니다. 만약 남은 음식을 보관해야 한다면, 해동된 상태 그대로 재냉동하는 것이 아니라 조리 후 식혀서 냉동하는 것이 더 안전합니다. 이렇게 하면 조리 과정에서 세균을 줄일 수 있고, 다시 냉동했을 때 상대적으로 안전하게 보관할 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.음식물이 오래되면 부패하는 이유는 미생물과 효소가 음식 속 성분을 분해하면서 다양한 화학물질을 만들어내기 때문입니다. 단백질은 세균에 의해 분해되어 푸트레신, 카다베린 같은 아민류가 생기고, 황화합물이나 암모니아가 발생해 강한 악취를 냅니다. 지방은 산화되어 산패 냄새를 내며, 탄수화물은 발효되어 산이나 알코올을 생성합니다. 이러한 과정은 산화-환원 반응과 가수분해가 동시에 일어나며 음식의 색, 맛, 냄새를 크게 변화시킵니다. 계절별 차이는 온도와 습도에 의해 결정되는데, 여름철은 20~40도 사이로 세균 증식에 최적의 환경이라 부패가 빠르게 진행됩니다. 반면 겨울에는 낮은 온도가 미생물의 대사 활동을 억제해 상대적으로 느리게 부패합니다. 따라서 냉장, 냉동 보관은 미생물 활동을 억제해 부패를 늦추는 효과적인 방법이며, 이는 계절과 관계없이 음식물 보존에 중요한 역할을 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.원유는 여러 탄화수소가 섞여 있는 혼합물인데, 이를 끓는점 차이에 따라 분리하는 과정을 분별 증류라고 합니다. 이 과정에서 낮은 온도에서 증류되는 가벼운 성분이 휘발유이고, 더 높은 온도에서 분리되는 무거운 성분이 경유입니다. 휘발유는 약 30~200℃ 구간에서, 경유는 약 200~350℃ 구간에서 주로 얻어집니다.휘발유는 휘발성이 강하고 가벼운 성질을 지니며, 엔진에서는 공기와 혼합된 뒤 점화 플러그의 불꽃으로 연소됩니다. 그래서 승용차나 오토바이처럼 빠른 반응과 부드러운 주행이 필요한 차량에 적합합니다. 반면 경유는 점성이 있고 무거운 성질을 가지며, 디젤 엔진에서는 압축된 공기의 고온, 고압으로 자연 발화합니다. 이 방식은 연비가 좋고 큰 힘을 낼 수 있어 트럭, 버스, SUV처럼 무거운 차량이나 장거리 운행에 유리합니다.결국 휘발유와 경유는 원유에서 얻어지는 끓는점 구간과 성질이 다르고, 그에 맞춰 엔진 구조도 달라져서 서로 다른 용도로 쓰이게 된 것입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.가장 널리 쓰이는 방법은 석회질 비료를 사용하는 것입니다. 탄산칼슘, 수산화칼슘, 탄산마그네슘 등을 토양에 뿌리면 산성 성분을 중화하여 pH를 높일 수 있습니다. 이 과정은 토양 내 수소 이온을 중화시키는 원리로 작동합니다.또 다른 방법은 유기물 투입입니다. 퇴비, 가축 분뇨, 식물 잔재물 등을 넣으면 토양의 완충 능력이 커져 산성화를 완화할 수 있습니다. 유기물이 분해되면서 칼슘, 마그네슘 같은 염기성 양이온을 공급하고, 동시에 미생물 활동을 촉진해 토양 구조를 개선합니다.마지막으로 식물이나 작물 선택도 도움이 됩니다. 일부 작물은 산성 토양에서도 잘 자라며, 뿌리에서 분비하는 물질이 토양 산성화를 완화하기도 합니다. 예를 들어, 콩과 식물은 질소 고정 능력을 통해 토양을 개선하는 효과가 있습니다.요약하면 석회질 비료로 직접 중화하는 방법, 퇴비 등 유기물로 완충 능력을 높이는 방법, 그리고 작물 선택을 통한 간접적인 개선 방법이 대표적입니다. 실제 농업에서는 보통 석회 시용과 유기물 투입을 병행하여 토양을 관리합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.위스키와 꼬냑은 모두 증류주라는 점에서는 같지만, 화학적으로는 출발 원료와 발효와 증류 과정에서부터 차이가 납니다. 위스키는 곡물을 원료로 합니다. 보리, 옥수수, 호밀 같은 곡물 속 전분을 먼저 당화 효소로 분해해 당으로 바꾼 뒤, 그 당을 효모가 발효시켜 에탄올을 만듭니다. 이후 증류를 거쳐 알코올 농도를 높이고, 오크통에서 숙성하면서 리그닌과 탄닌 같은 목질 성분이 분해되어 바닐린, 페놀류, 퓨르푸랄 같은 향미 화합물이 생성됩니다. 그래서 위스키에서는 곡물 특유의 고소한 맛과 나무에서 나온 스모키나 바닐라 향이 화학적으로 형성됩니다.반면 꼬냑은 포도즙을 발효시켜 만든 와인을 다시 증류한 술입니다. 포도 속 당분이 직접 발효되어 에탄올을 만들고, 이를 구리 증류기로 두 번 증류해 순도를 높입니다. 숙성 과정에서는 오크통 속에서 에스터, 리그닌, 탄닌 같은 화합물이 생성되어 과일향과 꽃향, 부드러운 질감을 만들어냅니다. 즉, 꼬냑은 포도에서 비롯된 유기산과 에스터가 풍부해 과실향이 두드러지고, 위스키는 곡물과 오크에서 나온 페놀류와 바닐린이 강하게 작용하는 차이가 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.태풍은 따뜻한 바다에서 발생하는 거대한 저기압 폭풍으로, 단순히 기압과 기온 상승만으로 생기는 것이 아니라 여러 조건이 맞아야 형성됩니다. 해수면 온도가 26.5℃ 이상일 때 수증기가 대량으로 증발하고, 상승한 공기가 응결하면서 방출되는 잠열이 상승 기류를 강화합니다. 이 과정이 반복되면 중심 기압이 낮아지고 주변 공기가 빨려 들어오며 회전하는 소용돌이가 만들어집니다. 지구 자전으로 인한 코리올리 효과가 이 회전을 더욱 뚜렷하게 하여 태풍의 구조가 완성됩니다.태풍 내부에서는 강력한 대류 활동이 일어나며, 적란운 속에서 물방울과 얼음 입자가 충돌해 전하가 분리됩니다. 전기적 불균형이 커지면 방전이 일어나 번개가 발생하는데, 이는 태풍의 강력한 대류와 구름 내 전하 분리의 자연스러운 결과입니다.한편 태풍 속에서 불꽃이나 화염처럼 보이는 현상은 실제 불이 아니라 번개가 구름에 반사되거나 붉은 빛을 띠며 착시를 일으킨 경우가 많습니다. 또한 대기 상층에서 발생하는 희귀한 방전 현상인 스프라이트나 엘프가 붉은 빛을 내며 불꽃처럼 보일 수 있습니다. 따라서 태풍은 불을 품은 것이 아니라, 전기적 방전과 빛의 효과가 만들어낸 시각적 착각일 뿐입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.탄수화물을 섭취하면 우리 몸은 우선 혈당을 올려 에너지원으로 사용하고, 남는 포도당은 간과 근육에 글리코겐 형태로 저장합니다. 글리코겐은 빠르게 동원할 수 있는 에너지 저장고 역할을 하지만, 저장할 수 있는 양에는 한계가 있습니다. 이 한계를 넘어서는 포도당은 인슐린의 작용에 의해 중성지방으로 합성되어 지방 조직에 저장됩니다. 지방은 주로 피하지방으로 쌓이지만, 간세포 안에도 축적될 수 있습니다. 이때 간에 과도하게 지방이 쌓이면 지방간으로 이어질 수 있습니다. 즉, 간에 저장되는 건 글리코겐이 맞습니다. 하지만 글리코겐 저장량을 초과하면 남는 포도당은 지방으로 전환되어 간에도 축적될 수 있는 것입니다. 단순당은 빠르게 혈당을 올리고 인슐린 분비를 촉진하기 때문에, 과잉 섭취 시 지방 합성으로 이어지기 더 쉽습니다. 다만, 오늘 떡국과 가래떡을 과식했다고 해서 바로 지방간이 생기는 것은 아닙니다. 지방간은 지속적인 과잉 섭취와 활동 부족이 누적될 때 발생합니다. 반대로 운동을 통해 글리코겐을 소모하면 지방으로 전환되는 것을 막을 수 있습니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.에틸렌은 과일 숙성을 촉진하는 대표적인 식물 호르몬으로, 세포 내에서 신호 물질처럼 작용합니다. 과일 세포에는 에틸렌을 인식하는 수용체가 존재하는데, 에틸렌이 이 수용체에 결합하면 원래 숙성을 억제하던 신호가 차단되고 숙성을 촉진하는 경로가 활성화됩니다. 이 과정에서 핵심 신호 단백질들이 작동하여 세포핵 속 유전자 발현을 조절하고, 그 결과 숙성과 관련된 여러 효소가 생성, 활성화됩니다. 펙틴 분해 효소는 과일을 부드럽게 만들고, 클로로필 분해 효소는 녹색을 없애며 색을 변화시키고, 전분 분해 효소는 전분을 당으로 바꿔 과일을 달게 하며, 향기 합성 효소는 특유의 향을 만들어냅니다. 냉장 보관이 숙성을 늦추는 이유는 이러한 신호 전달과 효소 반응이 온도에 크게 의존하기 때문입니다. 낮은 온도에서는 효소의 활성도가 떨어지고 세포막의 유동성이 줄어들어 신호 전달이 원활하지 않으며, 과일 자체의 에틸렌 생산량도 감소합니다. 따라서 에틸렌이 존재하더라도 반응이 둔화되어 숙성 속도가 늦춰지고 저장 기간이 길어지게 됩니다. 즉, 에틸렌은 과일 세포에 신호를 보내 숙성 관련 유전자와 효소를 활성화하는 호르몬이고, 냉장은 그 신호와 반응을 물리적으로 늦추어 숙성을 지연시키는 역할을 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.식초는 우리가 음식에서 흔히 접하는 신맛의 원천인데, 그 주성분은 바로 아세트산입니다. 아세트산은 화학식으로 CH₃COOH라고 표현되는 유기산으로, 발효 과정을 통해 알코올이 산화되면서 생성됩니다. 따라서 식초의 신맛은 사실상 아세트산의 맛이라고 할 수 있습니다. 다만 식초 속에는 아세트산만 있는 것이 아니라, 발효 과정에서 생긴 다양한 향미 성분과 미량의 영양소가 함께 들어 있어 풍미가 더 복합적입니다. 빙초산은 아세트산의 거의 순수한 형태를 가리키는 말입니다. 순도 99% 이상의 아세트산을 빙초산이라고 부르는데, 이 물질은 16.7℃ 이하에서 얼음처럼 굳는 성질이 있습니다. 그래서 얼음처럼 어는 식초산이라는 뜻에서 빙초산이라는 이름이 붙었습니다. 빙초산은 농도가 매우 높아 피부에 닿으면 화상을 입을 수 있고, 직접 섭취하면 위험하기 때문에 반드시 물에 희석해서 사용해야 합니다. 실제로 시중에서 판매되는 합성식초는 빙초산을 물에 희석해 만든 것입니다.