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오늘은 세계 물의 날!

 

 

 

오늘 3월 22일은 UN에서 정한 '세계 물의 날' 입니다. 1992년 리우환경회의에서 결의안을 채택하여 1993년부터

기념하고 있는 세계 물의 날은 식수로 사용할 수 있는 물이 줄어들자 국제적으로 사태의 심각성을 인지하고

수자원을 보호하기 위하여 제정되었습니다. 

학창시절 물 절약 포스터 한 번 즈음 그려보셨을텐데요.

 

2003년 미국의 국제인구행동연구소(PAI)는 한국의 1인당 가용 수자원량이

153개국 중 129위로 '물 스트레스 국가'로 분류했습니다.

 

사실 상하수도 시설이 잘 되어있는 우리나라에서는 물이 부족하다는 것을 체감하기 어려우실 수도 있겠지만

이를 대비하여 실제로 공장에서는 폐수를 재활용 하는 등 물절약을 위해 다양한 방안을 찾고 있습니다.

 

 

 

사람에게 없어서는 안 될 물에 대해 좀 더 알아볼까요?

 

세조실록에 의하면 빗물을 농업용수로 사용하기 위해 방죽을 구축했다는 기록도 있고,

빗물을 음용수로 사용하기 시작했다는 기록은 고려시대 부터 있다고 합니다.

우리와 분리될 수 없는 음용수 시장은 매년 급속도록 성장하고 있는데요.

2016년 생수시장은 7403억원으로 전년대비 약 15%나 성장했다고 합니다.

 

탄산수, 수소수 등 물에 대한 기호가 다양해짐에 따라 앞으로도 시장의 잠재적 가능성은 무궁무진 해 보입니다.

 

 그렇다면 물의 화학적 특성에는  무엇이 있을까요?

물 분자는 수소원자 2개, 산소원자 1개로 이루어져 있는데요.

물분자는 전하가 대칭을 이루지 못하고 한쪽으로 쏠려있기 때문에 극성 분자라고 합니다.

이렇게 물은 극성을 띠고 있어서 비슷한 성향을 띠는 분자들이나 액체를 잘 녹입니다.

 

또한 분자간의 결합력도 특이한데요.

극성 분자들이 더 잘 뭉치긴 하지만 물분자의 결합은 다른 극성 분자들의 결합에 비하여 강하다는 특성이 있습니다.

바로 이 결합을 수소결합이라고 하는데요.

수소결합은 전자를 잘 끌어당기는 특성이 있는 산소(O), 질소(N), 불소(F) 원자들이 수소(H) 원자와 결합하는 경우를 말합니다. 분자간의 힘 중에서 강한 편에 속하기 때문에

그 힘을 끊어내어야 하는 물의 끓는점은 다른 액체에 비해 높습니다.

 

우리 몸의 70%를 차지하고 있는 물은 화학적으로도 매우 중요하고 또 소중한 물질입니다.

오늘 하루 만이라도 화통이와 함께 이 소중한 물을 아껴서 써보시는 것은 어떨까요?

 

 

 

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소통이와 화통이가 전하는 화학 이야기. 세상에 빛을 더하는 정밀화학 이야기를 들려 드립니다 :) Leading Fine Change

 셀룰로오스 이야기(Ⅰ)

 

 

 

 

안녕하세요. 유쾌발랄 화통이입니다. 오늘은 자연의 먹이사슬의 시작인 식물이 무엇으로 구성되었는지 알아볼까해요.

 

식물은 햇빛을 통해 광합성을 하고 포도당을 합성하는데요. 이 포도당의 일부는 셀룰로오스로, 일부는 녹말의 형태로 생성이 됩니다. 녹말은 식물의 생존을 위한 에너지원으로 쓰이고 셀룰로오스는 식물의 줄기나 잎 등을 만드는 성장의 역할을 담당하고 있어요.

 

셀룰로오스는 어떻게 생겼을까?

 

셀룰로오스는 식물이 살아가는데 있어서 세포 내부에서 세포벽을 미는 힘인 팽압에 저항하는 힘을 제공하기도 하고, 크기와 모양을 유지시키면서 식물세포가 분열하는데 도움을 주어서 식물의 성장방향을 결정하는 중요한 역할을 합니다. 이 셀룰로오스는 베타 포도당이 모여서 결합된만든 고분자 물질인데요.

포도당에 있는 1번 탄소의 OH기의 위치로 알파인지 베타인지 구분한답니다. 1번 탄소의 OH기가 도면 위에 위치한것을 베타 포도당, 아래에 위치한 것을 알파 포도당이라고 불러요.

 

 

 

베타포도당 두 개 이상이 만나면 물이 빠져나가면서 글리코시드 결합이 형성되고 이와 같은 방법으로 베타포도당이 나열되면 비로소 셀룰로오스가 만들어집니다. 셀룰로오스는 곁가지가 없는 일직선 구조인데요. 셀룰로오스 분자끼리 만나게 되면 이웃한 OH기에 의해 수소결합을 형성하게 됩니다. 분자간의 힘 중에서도 매우 강한 힘이죠. 바로 이 힘 때문에 셀룰로오스는 질긴 성질을 가지게 됩니다.

 

 

 

 

쉽게 말씀드리면, 목화 솜으로부터 실을 만들어서 옷감을 만들잖아요? 면직물은 땀 흡수도 잘되고 빨래 시 물을 굉장히 잘 빨아들이는 것을 볼 수 있는데요. 꿉꿉한 장마철에 면 티 입고 나가면 옷이 다소 무거워지는 것을 금방 느낄 수 있어요. 물분자 역시 H2O로 수소와 산소를 포함하고 있고, 셀룰로오스의 OH기도 수소, 산소를 포함하여 수소결합을 형성하기 때문에 쉽게 잡아당기는 힘이 작용하기 때문이죠.

 

 

 

 

토끼가 자기 똥을 먹는다고?

 

사람은 녹말을 분해하여 포도당으로 만든 뒤 에너지원으로 사용하는데요. 셀룰로오스를 섭취하였을 경우에는 셀룰로오스의 글리코시드 결합을 분해할 수가 없어서 몸 밖으로 내보내거나 장에 있는 미생물들이 셀룰로오스를 이용하여 에너지원으로 사용하곤 합니다.

식이섬유 중에 불용석 식이섬유에 이 셀룰로오스가 포함되는데요. 적절한 식이섬유의 섭취는 장내 환경 개선과 혈당의 리듬을 안정적으로 만들어주기 때문에 꼭 필요하죠. 그러나 토끼의 경우에는 대장에 셀룰로오스를 분해하는 미생물을 가지고 있다고 해요. 그래서 자기의 대변을 먹어서 에너지원을 섭취하기도 한다고 하네요. 토끼의 대변에는 토끼 대장 에 사는 미생물이 셀룰로오스를 분해한 포도당이 들어있어요.

 

 

 

헤미셀룰로오스는 물질은 셀룰로오스와 같은 물질인가요?

 

헤미셀룰로오스는 식물 세포벽에 존재하는 셀룰로오스와 펙틴질을 제외한 다당류를 말합니다. 즉 셀룰로오스와는 다른 물질입니다.

이 다당류는 알칼리 용액에 녹는다는 특징이 있고 이를 이용해 추출하기도 합니다. 이 헤미셀룰로오스는 셀룰로오스 표면에 결합하여 응집력이 생기도록 밧줄역할 해주기도 하는데요. 주성분에는 자일란, 글루칸, 자일로글루칸, 글루코만난 등이 있습니다.

 

 

어떠셨나요? 셀룰로오스라고 하면 그저 단순이 종이나 목재를 떠올리시는 분들이 많았을 것 같은데요.

생각보다 어렵지는 않죠? 다음주에는 셀룰로오스 이야기 2탄으로 활용되는 다양한 분야를 소개할까합니다. 기대해주세요~^^

 

 

 

 

 

 

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