안녕하세요. 김지호 전문가입니다.
생물·생명
Q. 듣는것만 해도 왜이리 지치는것인지 궁금합니다
안녕하세요.네, 말씀하신 것처럼 듣기만 해도 지치는 이유는 뇌의 정보 처리 과정과 심리적 부담이 크게 작용하기 때문인데요 말을 듣는 동안 청각 피질은 단순히 소리를 감지하는 데서 그치지 않고, 언어를 해석하고 의미를 연결하며, 기억 속 정보와 비교하고 통합하는 일을 계속합니다. 즉, 듣는 행위는 단순한 소리 인식이 아니라 끊임없는 정보 처리 작업이기 때문에 뇌의 에너지를 많이 소모합니다. 또한 듣는 것은 상대방이 언제 멈출지, 어떤 핵심을 말할지 알 수 없기 때문에 집중을 놓지 않고 기다리는 태도가 필요한데요, 이런 지속적 주의집중은 뇌의 전두엽과 작업 기억을 계속 사용하게 하여 피로를 유발합니다. 즉 대화에서 말을 하면 능동적으로 흐름을 조절할 수 있지만, 듣기만 하면 수동적이 되는데요 수동적 상태에서는 자율성 상실감이 커지고, 뇌는 "언제 끝날까"라는 긴장과 예측 불가능성을 처리해야 해서 더 지치게 됩니다. 게다가 단순히 정보만 듣는 것이 아니라 상대의 감정, 말투, 뉘앙스를 해석하며 공감 반응까지 해야 하며 특히 흥미롭지 않거나 부정적 주제일 경우, 공감 회로가 스트레스로 작용하면서 피로가 더 빠르게 쌓이는 것입니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 무향실에 가게 되면 사람이 공황이오거나 소리를 듣게 느껴지나요
안녕하세요.사람이 무향실에 들어갔을 때 공포나 불안, 심지어 환청 비슷한 경험을 하게 되는 것은 뇌와 감각 시스템의 특성 때문인데요, 이는감각 박탈의 효과입니다. 평소 사람의 뇌는 외부에서 끊임없이 들어오는 소리, 빛, 촉각과 같은 감각 자극에 맞춰 활동을 유지하는데요 무향실은 벽·천장·바닥에서 반사음이 전혀 없어 절대적인 정적 상태가 되므로, 청각에 입력되는 정보가 거의 사라집니다. 이런 환경은 뇌 입장에서 이상 상태로 받아들여지고, 감각 입력 부족을 메꾸기 위해 내부 잡음을 증폭시키는데 이때 자신의 심장 박동, 혈액이 흐르는 소리, 근육의 수축음, 관절 마찰음까지 들리게 되며 이런 소리가 생소하고 낯설게 느껴지면서 불안이 증폭됩니다. 또한 인간의 뇌는 단순히 자극을 받는 기관이 아니라, 앞으로 어떤 자극이 올지 예측하는 기관인데요 따라서 외부 소리가 차단되면, 뇌는소리가 있어야 정상인데 왜 없지? 라는 불균형을 느끼게 되며 이때 뇌는 스스로 가짜 소리를 만들어내어 그 공백을 채우려 하며, 이 때문에 환청처럼 뭔가 들린다고 착각할 수 있습니다. 이는 시각적 입력이 사라졌을 때 환영이 나타나는 것과 유사한 원리입니다.또한 사람은 ‘완전한 정적’이라는 환경에 익숙하지 않은데요 무향실에서는 방향 감각을 잃고, 자기 신체 내부 소리에 과도하게 집중하게 되며, 이는 고립감·통제 상실감을 불러옵니다. 이런 상태가 심해지면 공황 발작(심박수 증가, 호흡 곤란, 극도의 불안) 으로 이어질 수 있습니다. 감사합니다.
화학
Q. 우유는 산성인가요 알칼리인가요??
안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 우유가 산성인지 알칼리성인지에 대해서는 두 가지 다른 관점이 섞여 있어서 혼란이 생길 수 있는데요, 우선 화학적으로 측정한 pH 기준으로 봤을 때 신선한 우유의 pH는 약 6.5 ~ 6.8 정도입니다. pH 7이 중성이므로, 이 범위는 약산성이며 따라서 화학적으로는 산성에 가깝다고 말할 수 있습니다. 하지만 영양학, 생리학적 분류 기준으로 식품을 섭취한 뒤 몸에서 대사 후 남기는 최종 산화 생성물(회분, ash) 을 기준으로 분류하는 경우가 있는데요 우유는 칼슘, 마그네슘 같은 알칼리성 무기질이 풍부하기 때문에 대사 후 체내에서 알칼리성 반응을 나타내는 식품으로 분류됩니다. 이 때문에 건강서적이나 인터넷에서는 우유는 알칼리성 식품이라고 흔히 표현하기도 합니다. 감사합니다.
화학
Q. 냉동밥의 플라스틱용기를 전자레인지로 돌릴때 어떤 안좋은 문제점이 있나요
안녕하세요.네, 질문해주신 것처럼 냉동밥이 담긴 플라스틱 용기를 전자레인지로 그대로 데울 때는 몇가지 문제점이 생길 수 있는데요 우선 플라스틱의 열 안정성 문제가 가장 큽니다, 전자레인지로 가열하면 플라스틱이 국소적으로 매우 뜨거워지면서 변형되거나 녹아내릴 수 있는데요,특히 냉동 상태에서 곧바로 전자레인지에 넣으면, 일부는 차갑게 남아 있고 일부는 과열되면서 용기 표면이 쉽게 손상될 수 있습니다. 또한 모든 플라스틱이 전자레인지용으로 안전하게 설계된 것은 아닌데요, 전자레인지에 적합하지 않은 플라스틱은 비스페놀 A (BPA), 프탈레이트 등과 같은 환경호르몬 계열 화합물이 열에 의해 음식으로 스며들 수 있으며 이들 물질은 내분비계 교란, 호르몬 균형 이상 등 장기적인 건강 문제와 관련이 있습니다. 게다가 전자레인지 가열은 균일하지 않기 때문에, 용기 일부가 국소적으로 고온(100°C 이상)이 되면서 플라스틱 분해물 발생 가능성이 커지는데요 또한 음식 내부는 덜 데워져 세균이 살아남을 수 있는 반면, 가장자리 플라스틱은 손상될 수 있으므로 주의가 필요합니다. 감사합니다.
화학
Q. 바닷물의 소금 농도비율이 젓갈이나 국과 비교시 얼마나 높은건가요
안녕하세요.네, 우선 바닷물의 경우 평균 해수의 염분은 약 3.5% (w/v) 정도인데요, 이는 리터당 약 35g의 소금이 녹아 있다는 뜻입니다. 젓갈은 발효 과정에서 부패를 막기 위해 소금을 많이 넣는데, 보통 15~20% 이상의 소금 농도를 가지는데요 즉, 바닷물보다 약 5배 이상 짜다고 볼 수 있습니다. 다음으로 가정에서 조리하는 국물의 염도는 보통 0.7~1% 정도인데요, 이는 바닷물(3.5%)의 약 1/3 ~ 1/5 수준입니다. 따라서 바닷물은 우리가 먹는 국보다는 훨씬 짜서 직접 마실 수 없지만, 젓갈이나 장아찌 같은 고농도 발효식품에 비하면 오히려 훨씬 싱거운 편이라고 할 수 있습니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 생명체 내에서 광학 이성질체가 구분되는 것이 중요한 이유는 무엇인가요?
안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 생명체 내에 광학이성질체가 구분되는 것은 중요한 문제인데요, 이는 생명 시스템이 본질적으로 키랄(chiral)한 분자들로 이루어져 있기 때문입니다. 생체 내에서 단백질, 효소, 수용체는 모두 L-아미노산으로 이루어져 있으며, 따라서 3차원 구조가 한쪽 방향으로 고정되어 있는데요 이 때문에 기질이나 리간드가 결합할 때, 입체적으로 맞는 이성질체만 인식할 수 있습니다. 예를 들어서 D-글루코스는 대사되지만, L-글루코스는 동일한 화학식이지만 효소가 인식하지 못해 거의 이용되지 못하는데요 즉 두 이성질체는 화학식과 물리적 성질은 같아도, 생리학적 효과는 완전히 다를 수 있습니다. 대표적인 또다른 예시로 탈리도마이드는 한쪽 이성질체는 입덧 완화 효과를 갖지만 다른 쪽은 심각한 기형을 유발할 수 있습니다. 즉, 생명체 내 반응은 단순한 화학 반응이 아니라 입체적으로 정밀한 상호작용이기 때문에 광학이성질체 구분은 중요한 의미를 갖습니다. 감사합니다.
생물·생명
Q. 식물이 빛을 향한 굴광성은 어떤 원리로 나타나나요?
안녕하세요.네, 말씀해주신 것처럼 식물의 빛을 향한 굴광성은 식물의 생장 조절 호르몬인 옥신과 세포의 성장 반응이 결합한 결과인데요, 식물의 어린 줄기 끝(배축, 유묘의 정단부)에는 청색광 수용체가 존재하는데요 특정 방향에서 빛이 들어오면, phototropin이 그 빛을 감지하여 세포 내부 신호 전달을 시작합니다. 이때 빛이 한쪽에서만 비칠 경우, 옥신이 빛이 약하게 도달하는 반대쪽으로 이동하는데요 즉 햇빛을 직접 받는 쪽보다 그늘진 쪽에 옥신 농도가 높아지게 됩니다. 또한 옥신은 세포벽을 느슨하게 풀어주는 단백질을 활성화하여, 세포가 물을 흡수해 길게 늘어나도록 유도하는데요 따라서 옥신이 많이 모인 그늘진 쪽 세포가 더 길게 자라게 되고, 결과적으로 줄기가 빛을 향해 휘게 되는 것입니다. 감사합니다.
화학
Q. 산이 강할수록 짝염기는 약염기인 이유는 무엇인가요?
안녕하세요.네, 말씀해주신 것과 같이 산과 염기는 H+이온을 주고 받으며 짝의 형태로 존재하는데요, 이때 강산의 짝염기는 약염기라는 말은 산과 염기의 평형관계로 이해해볼 수 있습니다. 우선 산(HA)은 수소 이온(H⁺)을 내놓으면 짝염기(A⁻)를 남기는데요, 강산은 물속에서 거의 완전히 해리하며 이로 인해 평형이 오른쪽으로 강하게 치우칩니다. 따라서 생성된 짝염기(A⁻)는 사실상 H⁺를 다시 잡으려 하지 않기 때문에 약염기로 작용합니다. 또한 강산의 짝염기는 전자를 받아도 불안정해지므로 H⁺와 결합할 유인이 적은데요 예를 들자면 강산인 HCl의 짝염기인 Cl⁻, 염화 이온은 전하가 잘 안정화되어 있어 다시 H⁺를 잡으려는 경향이 매우 약한 것입니다. 감사합니다.
화학
Q. 과당이 포도당과 달리 매우 안좋은 이유가 무엇인가요
안녕하세요.질문해주신 과당은 포도당과 동일하게 육탄당에 해당하는 단당류인데요, 다만 우리 몸에서 대사되는 경로가 크게 다르기 때문에 건강에 미치는 영향에도 차이가 있습니다. 과당이 상대적으로 더 안 좋다는 평가는 바로 이 대사적 특징 때문인데요 우선 포도당은 혈액 속으로 흡수된 뒤, 인슐린의 도움을 받아 간, 근육, 지방세포 등 온몸에서 에너지원으로 이용되며 혈당을 직접 올리고, 세포가 널리 활용할 수 있습니다. 반면에세포 대부분은 과당을 잘 쓰지 못하고, 주로 간에서만 대사되는데요 간에 들어간 과당은 포도당처럼 글리콜리시스의 조절단계를 거치지 않고, 바로 중간대사산물로 들어가 버립니다. 이 때문에 체내 조절이 어렵고, 지방 합성 경로로 쉽게 전환됩니다. 과당이 안 좋다고 여겨지는 이유는 지방 합성을 증가시키기 때문인데요, 간에서 과당은 조절 없이 빠르게 대사되어 중성지방 합성으로 이어지며 과도한 섭취 시 지방간, 고지혈증, 비만과 관련될 수 있습니다. 또한 과당은 인슐린 분비를 거의 자극하지 않는데요 단기간에는 혈당을 급격히 올리지 않지만, 장기적으로는 인슐린 저항성을 촉진할 수 있습니다. 감사합니다.
화학
Q. 합성감미료가 포도당의 단맛과 다른 이유가 무엇인가요
안녕하세요.설탕의 대체제로 많이 쓰이는 합성감미료의 단맛이 다르게 느껴지는데에는 수용체와 관련이 있는데요 사람이 단맛을 느낄 때는 단순히 설탕(포도당·과당)의 맛을 복제하는 것이 아니라, 혀의 단맛 수용체(T1R2–T1R3 단백질)와의 상호작용 방식에 따라 달라집니다. 합성감미료가 포도당과 다르게 느껴지고, 때때로 씁쓸한 뒷맛까지 나는 이유는 단맛은 혀 표면의 T1R2–T1R3 G-단백질 연결 수용체(GPCR)에 화합물이 결합할 때 신호가 발생하여 느껴지는데 포도당이나 자당 같은 천연 당류는 이 수용체의 특정 부위에 잘 맞는 열쇠–자물쇠 관계로 결합하기 때문에 자연스럽고 깔끔한 단맛을 느끼게 됩니다. 하지만 아스파탐과 같은 합성감미료는 화학적 구조가 달라서 수용체의 다른 부위(allosteric site)에 결합하거나, 당류와 다른 방식으로 활성화하기 때문에 뇌가 받는 신호가 비슷하지만 약간 다른 단맛으로 해석되는 것입니다. 또한 말씀해주신 쓴맛은 다른 미각 수용체를 활성화하기 때문인데요, 일부 합성감미료는 단맛 수용체뿐 아니라 쓴맛 수용체(T2R 계열)도 부분적으로 활성화하며 이 때문에 단맛 뒤에 쓴맛, 금속성 맛이 섞여 느껴질 수 있습니다. 감사합니다.