<과학교사가 알려주는 원소이야기 7.

 생(生)과 사(死)를 주관하는 산소>

 


 

 

여러분 안녕하세요! 과학교사 정은희입니다.

사진 뭔지 아시나요? 다들 어릴 그리스로마신화를 읽었을 거라 생각해요. 그림  남자는 프로메테우스랍니다. 신의 불을 훔쳐 인간에게 죄로 독수리에게 간을 먹히는 벌을 받았죠.

고대에서 불은 체온 유지와 맹수 퇴치, 음식을 익히는 데 사용되었고, 생명 유지에 필수적이었습니다. 프로메테우스는 그것을 알았던 것이죠. 불이 있었기에 인간 문명이 이렇게 발달한 것이랍니다! 불이 없다면 인간 사회는 원시사회로 돌아갈지도 몰라요. 그만큼 불은 꼭 필요한 존재인데, 산소가 있어야만 불을 피울 수 있답니다.물질이 공기 중의 산소와 화합하는 반응 중에 일정 온도 이상 열이 발생하면 불이 붙는 거에요. 오늘은 불이 생성되려면 꼭 필요한 원소인 산소에 대해서 알아보도록 합시다~!

 


산소의 발견은 누가?

 

산소, Oxygen은 1772년과 1774년에 셀레와 프리스틀리가 각각 서로 다른 방법으로 발견했습니다.

1774년 8월1일, 프리스틀리는 산화수은이라는 붉은색 가루에 렌즈를 통해 햇빛을 모았더니 붉은색이 없어지면서 은백색의  금속 방울이 생겨나면서 기체가 함께 발생하는 것을 관찰하였어요. 그래서 이 기체의 성질을 알아보기 위해 기체를 유리 그릇에 모았는데 우연히 촛불을 그릇 속에 넣어보니 불꽃이 세차게 타오르는 것을 관찰했다고 해요.  그는 이 기체에서 생물이 얼마나 살 수 있는지를 궁금해서 쥐를 넣어보기로 했대요.

너무 잔인하지 않냐구요? 다행히도 목사님이었던 프리스틀리는 쥐가 괴로워하면 바로 꺼내주려고 쥐꼬리를 잡고 있었다고 합니다. 이 실험의 결과 프리스틀리는 이 기체가 보통의 공기보다 불을 잘 생기게 하며 동물이 공기에서 보다 그 속에서 더 오래 살 수 있다는 사실을 발견하였고, 이 기체를 플로지스톤을 잃어버린 공기라고 부르기로 했어요. 그런데 이상하죠? 셀레는 1772년에 산소를 발견하였다고 하는데  왜 프리스틀리의 실험이 공식적인 산소를 발견한 첫 실험으로 인정받고 있을까요?

셀레프리스틀리와 다른 방법으로 산소 기체를 발견했고 자신이 발견한 사실을 원고로 적어 출판사에 넘기고 여행을 떠났는데 출판사 사장이 너무 게을러서 원고를 창고에 처박아두고 출판을 하지 않아 1777년이 되어서야 그 사실이 밝혀졌다고 해요. 그래서 프리스틀리는 산소의 공식적인 최초 발견자가 되었지만, 산소의 화학적인 가치는 잘 몰랐다고 합니다.

반면에 프리스틀리와 동시대에 살았던 근대화학의 아버지인 라부아지에는 그 기체의 성질을 가장 정확하게 파악하고 그 이름을 산소라고 붙였어요. 라부아지에는 이 기체가 신맛을 내는 산의 근본물질이라고 생각하여 산(oxy)을 만든다(generating)라는 뜻으로 산소(oxygen)라고 이름을 붙였다고 해요. 그러나 산이 모두 산소와 관련이 있는 것은 아니라는 사실을 꼭 알아두길 바랍니다!

 


에너지를 얻기 위해 필요한 산소!

 

산소는 식물의 광합성 과정에서 생성됩니다. 식물이 방출한 산소를 동물이 호흡하여 체내로 이동한 산소는 포도당과 같은 유기물질을 분해하는 세포호흡을 돕습니다. 이 과정을 통해 동물은 에너지를 얻습니다.  세포 호흡의 과정을 반응식으로 나타내면 다음과 같습니다.

 C6H12O6+ 6O2 → 6CO2+ 6H2O+ Energy

동물은 에너지를 얻어 살아가기 위해 호흡을 통해 산소를 체내에 공급해줘야 하지만 동물이 죽어 부패되기 위해서도 산소가 필요해요. 부패는 주로 미생물에 의해 이루어지지만 산소가 부족하면 완전산화가 이루어지지 않아 반드시 필요하죠~ 즉 산소는 생물의 삶과 죽음을 모두 함께하는 기체랍니다.

 

 

 

산소(O2)와 오존(O3)

 

 

지금까지 설명한 산소(O2)는 산소원자 2개가 결합한 것입니다. 3개의 산소원자가 결합한 것도 있는데, 이런 산소의 동소체를 오존 (O3)이라 합니다. 산소보다 산화력이 강해서 살균, 정화, 소독, 탈취, 표백 등에 쓰입니다. 또한 독성이 있어 체내에 들어가면 강한 산화작용으로 세포막을 손상시켜 인체에 유해할 수 있습니다. 그러나 오존이 나쁜 것만은 아니에요! 오존은 대기의 성층권에서 자외선으로부터 지구를 보호하는 역할을 하는데요. 환경오염이 심해저 오존층이 파괴되고 있죠.

우주를 만든 것이 수소와 헬륨이라면 지구의 생명을 만든 것은 산소라고 할 수 있습니다. 산소는 우리의 삶을 둘러싸고 있어 그 가치를 평소에는 잘 모르고 사는 것 같습니다. 우리의 생명을 유지해주고 있다는 생각을 하면, 그 존재만으로도 경이로움이 느껴지지 않나요?

매일 아침 일찍 일어나 기지개를 키며 숨을 크게 한 번 쉬는 것으로 산소를 기억하는 것은 어떨까요 : >

 

선생님의 한마디  

모든 산소가 우리에게 이로운 것은 아닙니다. 우리 몸에 해가 되는 산소도 있습니다. 바로 활성산소인데요. 활성산소는 세포에 손상을 입히는 모든 종류의 변형된 산소입니다. 적당한 양이 있으면 생리기능과 몸을 보호하지만, 체내에 과다하게 있을 경우 세포 손상과 노화를 유발합니다. 대표적으로 과산화수소, 초과산화 이온, 수산화라디칼 등이 있죠.

 

수산화라디칼은 소독약으로도 쓰이지만, 산화력이 커서 다른 물질을 쉽게 변형시키는 특성으로 인해 제거하지 말아야 할 분자까지 공격하기 때문에 주의가 필요합니다.

초과산화 이온은 불안정하기 때문에 다른 입자로부터 전자를 강제로 뺏는 성격을 가지고 있습니다. 다른 입자로부터 전자를 뺏으면 초과산화 이온은 안정화되지만, 전자를 뺏긴 입자는 산화되어 버립니다. 초과산화 이온이 탄수화물과 단백질 같은 필수 물질을 산화시켜 유전자 손상이 일어나면, 노화는 물론 여러 질병에 쉽게 노출될 수 있습니다. 현대 질병의 90% 이상이 유전자 손상에 의한 것이라고 생각하면 아찔하네요..

우리 몸 속 활성산소는 생활 속 작은 실천으로도 줄일 수 있는데요~.

4가지 정도만 지켜주세요! 금연! 음주는 1-2잔! 소식! No 스트레스! 간단하죠…?

흠… 사회생활을 하는 직장인들은 좀 힘드시려나요?

이외에도 현미, 단호박, 호두, 베리류, 홍삼이 대표적인 항산화 음식이니 매일매일 조금씩 챙겨먹으면서 건강 유지하도록 해요: )

 

 

 

 

 

 

 

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

 

홍차, 니가 궁금해♥ (성분, 효능, 홍차전문점까지 팍팍!)

 

안녕하세요! 롯데정밀화학 유쾌발랄소화제의 소통이입니다. 여러분들은 카페에 가면 어떤 음료를 자주 드시나요? 물론 커피라고 하시는 분들도 많으시겠지만, 소통이는 요즘 커피보다는 밀크티를 자주 먹고 있습니다. 특유한 향이 좋아서인데요.

 

밀크티가 종류가 참 많은데 일반적으로 파는 것은 영국식 정통 밀크티가 아닌 변형된 밀크티라는 사실. 그런데 여기에서 소통인은 궁금한 점이 생겼습니다. 어떤 카페에 가면 로얄밀크티라고 써있고 또 다른 카페에 가면 차이라떼라고 써 있잖아요. 그 차이가 궁금하지 않으신가요? 

 

로얄밀크티? 차이라떼?

 

로얄밀크티는 일반 밀크티보다 우유가 더 많이 들어갔기 때문에 '로얄'이라고 붙였고 차이라떼의 '차이(Chai, 차)'는 인도에서 홍차를 뜻하는 말이라고 합니다. 같은 듯 미묘하게 다르죠? 향신료를 좋아하는 인도인들은 홍차에 카다몬, 계피 등 혼합향신료, 마살라(masala)를 함께 넣고 끓이기도 하기 때문에 밀크티를 차이, 또는 마살라 차이라고 불린다고 해요.

 

커피보다는 건강한 느낌 때문에 밀크티를 찾곤 했는데, 순수 홍차가 아니라면 홍차의 성분이 가지고 있는 효능을 100% 느낄 수 없다고 하니 참담하네요... 이젠 스트레이트 홍차만 먹어봐야할까봐요~!

 

※ 홍차는 크게 3가지로 나뉘어요~

스트레이트 티 : 주로 원산지에 따라서 구분되는 것으로 본래의 맛과 향을 즐길 수 있음.

(인도의 다르질링, 중국의 기문, 스리랑카(실론)의 우바는 세계의 3대 홍차라고 하죠.)

 

블렌디드 티 : 제조 회사별로 여러 산지의 찻잎을 섞어 만든 것

 

플레이버 티 : 찻잎에 향을 입히거나 말린 과일 조각, 꽃잎 등을 혼합

 

홍차! 니가 궁금해♥

 

홍차의 어떤 성분이 우리의 건강에 도움을 주는 것일까요? 이제 성분을 알아보도록 하죠!

 

대부분의 차는 폴리페놀, 아미노산, 카페인, 당류, 비타민 등 건강물질이 들어있습니다. 그런데 우리는 여기에서 테아플라빈에 주목할 필요가 있습니다. 

테아플라빈(Theaflavin)이란, 폴리페놀의 일종으로 홍차에 들어있는 붉은색 성분을 말합니다.

 

 

홍차의 품질은 발효에 의해 결정되는데, 발효되면서 생성되는 이 테아플라빈의 비율이 중요하다는 거죠. 테아플라빈은 찻잎에 함유되어있는 폴리페놀화학물, 카테킨류가 산화효소에 의해 산화되면 생성되는데요. 일종의 갈변반응으로,

 

갈변현상! 사과의 색이 변하는 현상!

추석특집, 추석에 발견하는 과학탐구생활 - http://www.finelfc.com/148

 

홍차의 선명한 색의 생성과 관련이 있다고 합니다.  

 

테아플라빈(Theaflavin)의 효능은 뭐에요?

 

테아플라빈과 같은 폴리페놀의 주요 효능은 항산화작용입니다.

항산화작용이란, 활성산소를 없애는 작용을 뜻하는데요. 활성산소는 세포를 산화시켜서 암과 질병을 야기시키니 좋지 못해요. 활성산소를 없애준다면 땡큐땡큐죠~

 

그밖에 노화방지, 지방분해를 촉진, 혈중 콜레스테롤도 제거해줌으로써 심혈관 질환, 암예방에도 예방이 됩니다.

 

스리랑카(실론)의 우보를 마시러 !

 

이제 홍차에 대해 알아보았으니 실천을 해보아야겠죠? 홍차전문점이 있는 이대로 가보았습니다. 홍차는 찬 성질을 지닌 녹차와는 달리 몸을 따뜻하게 데우는 데에도 효과적이니 여성들한테 특히 좋겠어요!

 

세계 3대 홍차 중 스리랑카(실론)의 우보를 스트레이트 티로 마셔보겠습니다. 쌉쌀한 향이 입맛을 개운하게 해주는데요. 건강해지는 느낌이 듭니다~ 홍차와 잘 어울리는 스콘까지 함께~

 

 

엔틱한 분위기 때문일까요? 남녀노소 상관없이 차를 즐기고 있는 분들이 많더라구요. 3층까지 있는 이 곳은, (소통이가 있던 2층은 추웠지만) 따뜻한 분위기입니다.

 

 

여러분도 주말에 쌉싸름한 홍차와 여유로운 시간 가져보시는 건 어떨까요? §:)

위치는, 요기~

 

 

 

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