안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
Q. 우리 몸은 어떠한 화학 성분으로 이루어져 있나요.
사람의 신체는 정말 다양한 화학 성분들로 이루어져 있어요. 대부분의 사람들은 우리 몸이 물로 많이 구성되어 있다는 사실을 알고 있는데, 실제로 우리 몸의 약 60%가 물로 이루어져 있답니다. 물은 세포와 조직의 기능을 유지하고, 체온을 조절하며, 영양소와 노폐물의 이동을 돕는 등 정말 중요한 역할을 해요.그 외에도 탄소, 산소, 수소, 질소 같은 기본적인 원소들이 우리 몸을 구성하고 있어요. 탄소는 생명체의 기본 골격을 이루는 원소로, 단백질, 지방, 탄수화물 등 중요한 생체 분자의 주성분이에요. 산소는 주로 물과 결합해서 존재하고, 세포 호흡을 통해 에너지를 생성하는 데 필수적이에요. 수소 역시 물과 유기 화합물의 구성 요소로 중요한 역할을 해요. 질소는 단백질과 DNA 같은 중요한 분자의 구성 성분으로, 세포의 성장과 복제에 꼭 필요해요.그 외에도 우리 몸에는 칼슘, 인, 칼륨, 황, 나트륨, 염소, 마그네슘 같은 다양한 무기질이 존재해요. 칼슘은 뼈와 치아를 튼튼하게 하고, 신경과 근육의 기능을 조절하는 데 필수적이에요. 인은 DNA와 RNA의 구성 요소로, 세포 에너지 생성에 중요한 역할을 해요. 칼륨과 나트륨은 세포 내외의 전해질 균형을 유지하고, 신경 자극 전달과 근육 수축을 조절해요.그리고 미량이지만 철, 구리, 아연 같은 원소들도 우리 몸에 꼭 필요해요. 철은 적혈구의 주요 성분인 헤모글로빈을 구성해서 산소를 운반하는 데 중요한 역할을 해요. 구리와 아연은 여러 효소의 구성 요소로, 체내 다양한 화학 반응을 촉진해요.이처럼 우리 몸은 다양한 화학 성분들로 구성되어 있으며, 이들이 서로 조화를 이루어 우리의 생명과 건강을 유지하게 해요. 그래서 균형 잡힌 영양 섭취가 중요하다는 말이 나오는 거죠. 다양한 음식을 골고루 섭취하면서 우리 몸에 필요한 여러 성분들을 적절히 공급해주는 것이 중요해요.
Q. 실란트가 우주 항공산업에서 쓰인다고 하던데 어떤 특성이 있나요?
안녕하세요. 실란트가 우주 항공산업에서도 사용된다고 하던데, 그 이유는 여러 가지 특성 때문이에요. 먼저, 실란트는 강한 접착력을 가지고 있어서 구조물의 연결부위를 튼튼하게 고정할 수 있어요. 이는 우주 항공산업에서 매우 중요한 특성이죠. 왜냐하면 항공기나 우주선은 극한의 조건에서 운행되기 때문에, 작은 연결 부위 하나라도 문제가 생기면 큰 사고로 이어질 수 있거든요.또한 실란트는 우수한 내열성을 지녀서 고온과 저온을 오가는 극한 환경에서도 변형 없이 제 역할을 해요. 우주 항공산업에서는 이런 내열성이 특히 중요해요. 왜냐하면 우주선은 지구 대기를 벗어나면 극저온을 견뎌야 하고, 다시 대기권에 재진입할 때는 매우 높은 온도를 견뎌야 하거든요.그리고 실란트는 화학적 안정성이 뛰어나서, 다양한 화학 물질에 노출되더라도 쉽게 분해되거나 손상되지 않아요. 우주 항공산업에서는 다양한 연료와 화학물질을 사용하기 때문에, 실란트가 이런 화학물질에 잘 견디는 것이 매우 중요해요.마지막으로, 실란트는 내구성이 뛰어나서 장시간 동안 그 성능을 유지할 수 있어요. 이는 장기적인 우주 미션이나 항공기 운행에서 실란트의 성능이 변하지 않아야 하기 때문이죠.이렇듯 실란트는 강한 접착력, 우수한 내열성, 화학적 안정성, 그리고 뛰어난 내구성 덕분에 우주 항공산업에서 필수적인 소재로 사용되고 있어요.
Q. 동아리 화학 실험에서 교과 과정과 관련 없는 걸 진행해도 되나요?
동아리 화학 실험에서 교과 과정과 관련 없는 것을 진행해도 괜찮아요. 중요한 것은 여러분이 흥미를 가지고 실험을 통해 새로운 것을 배우고 탐구하는 것입니다. 연잎 효과를 인공적으로 구현하는 실험은 매우 흥미로운 주제이고, 물리적인 원리가 주요하더라도 화학적인 접근도 가능합니다. 예를 들어, 친수성 및 소수성의 특성을 조절하는 화학 물질이나 표면 처리를 통해 연잎 효과를 재현할 수 있죠. 이 과정을 통해 표면 화학이나 재료 과학에 대해 더 깊이 이해할 수 있을 거예요. 그러니 실험을 포기하지 말고, 화학적인 관점에서 어떻게 접근할 수 있을지 더 고민해보고 시도해보는 것이 좋을 것 같아요. 이는 단순히 학습 범위를 넘어서는 탐구 정신을 기를 수 있는 좋은 기회가 될 거예요.
Q. 우리나라의 화학분야에서 유명한 과학자가 누가있나요?
우리나라의 화학 분야에서 유명한 과학자를 이야기할 때, 먼저 떠오르는 분은 단연 서울대학교 화학과의 이효철 교수님입니다. 이효철 교수님은 나노화학 분야에서 큰 업적을 이루어 내신 분으로, 다양한 나노소재를 개발하고 이를 활용한 새로운 기술을 선보이며 세계적인 주목을 받았습니다. 또한, 카이스트의 이정한 교수님도 빼놓을 수 없어요. 그는 에너지 변환 및 저장 장치, 특히 배터리 분야에서 혁신적인 연구를 많이 하셨습니다. 최근에는 고려대학교의 김종필 교수님도 많은 주목을 받고 있는데, 그는 특히 바이오화학과 관련된 연구에서 뛰어난 성과를 내고 있습니다. 예를 들어, 그는 질병 진단과 치료에 사용될 수 있는 새로운 바이오 소재를 개발하는 데 큰 공헌을 했습니다.이 외에도 화학 분야에서 중요한 역할을 하고 있는 많은 한국 과학자들이 있습니다. 이들이 활발히 연구하고 있는 덕분에 한국의 화학 연구는 계속해서 발전하고 있으며, 세계적으로도 큰 영향력을 미치고 있죠. 이렇게 뛰어난 과학자들이 많아서 우리나라의 화학 분야의 미래가 밝다고 할 수 있습니다.
Q. 우레탄폼이 이 발사되는 원리를 설명해 주시기 바랍니다.
우레탄폼의 발사 원리는 생각보다 간단합니다. 먼저 용기 내부에는 두 가지 주요 성분이 있습니다. 우레탄 수지와 발포제를 포함한 화학 혼합물이죠. 사용자가 용기를 눌렀을 때, 이 혼합물이 노즐을 통해 밖으로 나오게 됩니다. 이 과정에서 공기와 만나 화학 반응을 일으키면서 부풀어 오르는데요. 이 반응은 수지와 발포제가 결합하여 일어나는 것입니다. 발포제는 이산화탄소와 같은 기체를 생성하여 거품을 만들고, 수지는 그 거품을 감싸면서 단단해지는 역할을 합니다. 그 결과, 부풀어 오르면서 공간을 채우고, 굳어지면 단단한 형태의 폼이 됩니다. 이렇게 만들어진 우레탄폼은 단열, 충격 흡수, 접착 등 다양한 용도로 사용될 수 있습니다. 이처럼 간단한 원리로 인해 우레탄폼은 쉽게 사용할 수 있는 편리한 제품이 된 것이죠.