과학산책(Naver) - 술 - 달고 쓴 술의 비밀
총 회원수 : 5,538 명
어제 : 736
전체 : 293,318
어제 : 5,288
전체 : 4,621,287
술 - 달고 쓴 술의 비밀
2012.05.05 19:29:33
http://user.chol.com/~nlmok/xe/12815
술은 인류의 역사에서 중요한 한 부분을 차지하고 있는 화학물질임에 틀림없다. 즐거울 때 혹은 슬플 때는 물론, 예식을 진행할 때에도 술은 약방의 감초처럼 끼어 있다. 우리나라 사람들의 술 실력은 거의 세계 최고 수준이다. 2006년 주류공업협회 통계에 따르면 20세 이상 성인인구의 연 평균 술 소비량이 대략 소주 72병(360밀리리터 기준), 맥주 80병(640밀리리터 기준) 정도라고 한다. 술을 마시지 않는 사람들을 감안하면 애주가들은 입에 술을 달고 사는 것 같다. 도수가 높은 독한 술 소비량에서도 러시아, 라투비아, 루마니아에 이어 세계 4위에 속할 정도로 술에는 일가견이 있는 민족임에는 틀림없다. 음주가무를 즐기는 민족이라는 별명에 어울리는 술 소비량이라 아니할 수 없다. 술로 인해 남자는 평균 3년, 여자는 1년 정도 수명이 단축된다고 하며, 음주로 인한 운전 사고, 건강 악화 등의 문제를 고려하면 금전적인 손해도 이만저만이 아닐 것이다.
우리에게 약이 되기도, 독이 되기도 하는 술은 무엇으로 이루어져 있을까? <출처: gettyimags>
술 = 물 + 에탄올
화학적으로 이야기 하자면 술의 주성분은 물(H2O)과 에탄올(ethanol, CH3CH2OH)이다. 그밖에 맛을 내기 위한 몇몇 첨가물이 있다. 요즘 팔리고 있는 순한 소주의 경우에 에탄올의 성분은 약 20퍼센트이며, 물이 약 80퍼센트를 차지한다. 술을 도수로 나타낼 때는, 도수의 수치 만큼의 에탄올 퍼센트 농도를 가진다고 보면 된다. 즉 소주가 20도라면 에탄올 함량이 20퍼센트라는 말이다. 단, 양주는 에탄올의 함량을 나타낼 때 proof라는 말을 사용한다. 100proof라는 것은 에탄올과 물이 각각 약 50퍼센트 정도 섞여 있는 것을 의미한다. 알코올의 농도를 정확히 측정하는 것이 불가능했던 과거에는, 마시는 술과 화약을 반반 섞어서 불을 붙여 파란색 불꽃이 유지되면 알맞은 술이라는 뜻으로 100proof라고 불렀다고 한다. 농도가 묽으면 잘 타지 않고, 너무 진하면 불꽃 색깔이 밝은 노란색을 띤 다는 것으로, 알코올의 농도를 구분했다고 전해진다.
에탄올의 분자 구조(CH3CH2OH). 술의 주성분은 물과 에탄올이다.
에탄올은 석유화학 공정을 거쳐서 혹은 발효과정을 통해서 생산할 수 있다. 석유화학 공정에서는 촉매를 이용하여 에틸렌(ethylene, C2H4)에 물을 첨가하여 만든다. 발효과정을 통해서 생산되는 에탄올은 산소가 없는 곳에서 특정 효모(yeast, Saccharomyces cerevisiae)를 이용한다. 효모가 글루코스(glucose, C6H12O6)를 소화하는 과정(대사작용)에서 내놓은 부산물 중 하나가 에탄올이다. 에탄올이 만들어 지면서 동시에 이산화탄소(CO2)도 발생한다. 만약에 대사과정에 산소가 존재하면 물과 이산화탄소만 생성되며, 에탄올은 생성되지 않는다. 술을 만들 때 사용하는 곡물인 쌀, 옥수수, 감자, 고구마에 포함된 녹말(starch)이 글루코스로 분해되어 효모의 대사과정을 거치면 술이 만들어 지는 것이다. 술을 증류하여 대사과정의 불순물을 제거하면 비로소 비교적 순도가 높은 에탄올이 된다. 증류과정을 통해서는 100퍼센트 짜리 에탄올을 만들 수 없으며, 에탄올이 최대 96퍼센트 포함된 독한 술이 얻어진다.
효모 세포. 형광 물질에 의해 세포막이 시각화 된 효모 세포 모습.<출처: (CC)Masur at Wikipedia.org>
아세트알데히드의 분자 구조(C2H4O). 에탄올은 간에서 아세트알데히드로 산화된다.
에탄올은 몸 속에서 어떻게 될까? 우리가 마신 술에 포함된 에탄올은 간에서 효소(alcohol dehydrogenase)에 의해 아세트알데히드(acetaldehyde, C2H4O)로 산화되며, 아세트알데히드는 또 다른 효소(acetaldehyde dehydrogenase)에 의해서 초산(acetic acid, CH3COOH)으로 산화된다. 두 종류의 효소를 몸에 많이 가지고 있는 사람은 술의 분해가 활발히 일어나므로 비교적 술에 강하다. 반면, 한잔의 술만 먹어도 몸을 가누지 못하는 술에 약한 사람도 있는데, 이들은 분해 효소가 적은 사람이다. 술을 적절히 마시면 행복감도 느끼고, 긴장완화에 도움이 된다.
술에 포함된 에탄올은 우리의 몸 속에서 효소에 의해, 아세트알데히드, 초산으로 차례로 산화된다.
체내에서 에탄올이 산화되어 생성되는 중간물질인 아세트알데히드는 두통, 구토, 불쾌감 등을 유발한다. 생성된 아세트알데히드는 또 다른 물질(glutathione)과 반응하여 결국 없어지지만 그렇게 없어질 수 있는 양보다 더 많이 생성된 아세트알데히드는 혈액에 남아서 사람들을 불편하게 만든다. 두통약을 먹고 나서 술을 먹으면 두통이 심화될 때가 있는데, 이것은 두통약이 아세트알데히드와 반응하는 물질(glutathione)의 농도를 감소시켜 혈액에 아세트알데히드의 농도가 높아지기 때문이다. 강제로 알코올 중독을 치료하기 위해서 사용되는 약(disulfiram, (C5H10NS2)2)은 아세트알데히드를 분해하는 효소의 기능을 방해(block)하는 작용을 한다. 따라서 약을 복용한 사람은 알코올을 조금만 마셔도 마치 술을 많이 마신 것과 같은 증상이 나타나 괴로움을 느끼게 된다.
술을 적절히 마시면 행복감도 느끼고, 긴장완화에 도움이 된다.<출처: gettyimages>
체내에서 에탄올이 산화되어 생성되는 아세트알데히드는 두통, 구토, 불쾌감 등을 유발한다. <출처: gettyimages>
약이 되기도, 독이 되기도 즐거워도 한잔, 괴로워도 한잔이지만 사람마다 에탄올을 분해하는 효소의 양이 달라서 받아들이는 사람마다 한잔의 강도는 매우 다르다. 동양인이 서양인보다 에탄올 분해효소가 많지 않아서 술에 대한 적응력이 떨어지지만, 같은 이유로 알코올 중독자 수가 적은 것은 고마운 일이다. 적절히 마시면 약이 되고, 과량으로 마시면 독이 되는 술 역시 다른 화학물질과 마찬가지로 이중성을 띠고 있다.
추천 인쇄 엮인글 : http://user.chol.com/~nlmok/xe/12815/e65/trackback
물리학산책 블랙홀
은하 중심에 존재하는 거대질량 블랙홀의 구상도. 빛조차 빠져나올 수 없을 정도로 강한 중력을 가지고 있는 천체인 블랙홀. 우리은하에만 태양질량의 수~수십 배에 이르는 블랙홀이 수천 개 존재한다. 별의 입장에서 보면 한 ...
생물학산책 왼손잡이
왼손으로 연필을 잡고 글을 쓰고 난 후. <출처: 오가희> 책이나 잡지를 맨 처음 집어 들었을 때를 상상해 보자. 왼손으로 책등을 잡고 오른쪽 손가락을 이용해 표지부터 페이지를 좌라라락- 넘긴다. 기사의 첫 번째 문단은 ...
생물학산책 돼지의 후각
‘돼지 목에 진주목걸이’라지만, 돼지의 후각 능력을 보자면, 진주목걸이도 아깝지 않다. ＜출처 : gettyimage> 보고 듣고 맛보고 만지고…. 하나가 빠졌다. 바로 ‘냄새맡기’다. 후각은 인간이 가진 오감 중에서 가장 둔하다고...
생물학산책 때
때밀이 수건을 손에 감은 모습 <사진: 동아일보> ‘손톱을 기르지 말며, 때가 없도록 유지해야 한다’ 로마의 시인 오비디우스 (BC43~AD17)는 ‘아르스 아마토리아’라는 연애 기술(아주 순화해서 표현하자면 그렇다)을 기록한 책...
화학산책 산성식품 염기성 식품
레몬. 레몬 자체는 산성이나, 레몬을 태운 재가 염기성이라 염기성 식품에 속한다. 건강에 대한 사람들의 관심이 높아가면서 식품의 안정성 혹은 식품의 효능 등에 대해서 궁금해하기 시작했다. 그 중에는 식품의 산성과 염기성...
수학산책 프러포즈의 알고이즘
프러포즈의 알고이즘 전통적인 결혼 알고이즘(TMA) 대시할까? 기다릴까? 남녀가 커플이 되는 방식에 숨어있는 수학적 원리를 알아보자. 세상의 모든 일을 수학으로 설명할 수는 없는 것은 사실이지만, 세상에 수학으로 설명할 ...
수학산책 교통 체증의 과학
휴가철이나 명절이 되면 어김없이 고속도로가 꽉꽉 막힌다. 한정된 도로에 많은 차량이 동시에 몰리다 보니 교통체증이 생기는 것은 당연한 일이다. 그런데 가끔은 원인도 모를 교통체증을 겪기도 한다. 신호도 없는 고속도로...
물리학산책 힉스 메커니즘
힉스 입자가 질량을 준다는 말은 잘못... 도대체 힉스 입자가 뭐기에 이렇게 세상이 떠들썩한 걸까. 신문이나 방송을 보면 ‘힉스 입자가 다른 모든 입자들의 질량을 준다’고 하는데, 이 말은 또 무슨 뜻일까. 무엇보다 ...
화학산책 아크릴아마이드(acrylamide) - 뜨거운 요리과정에서 만들어지는 화학물질
감자칩과 크래커 같은 과자는 인기있는 간식거리다. 감자튀김은 서양 음식을 파는 식당에서 한식의 반찬처럼 곁들여져 나오는 경우가 많다. 감자를 비롯한 우리가 먹는 많은 음식에는 아크릴아마이드(acrylamide, C3H5NO)라는 ...
화학산책 술 - 달고 쓴 술의 비밀
술은 인류의 역사에서 중요한 한 부분을 차지하고 있는 화학물질임에 틀림없다. 즐거울 때 혹은 슬플 때는 물론, 예식을 진행할 때에도 술은 약방의 감초처럼 끼어 있다. 우리나라 사람들의 술 실력은 거의 세계 최고 수준...
화학산책 커피와 카페인 - 커피속 화학물질
최근 몇 년 사이에 서울 거리에는 커피 전문점이 우후죽순처럼 많이 생겨났다. 2011년도 우리나라 커피 소비량이 15세 이상 인구를 기준으로 하루에 일인당 1.4잔 이라고 하니 커피 전문점 수의 급격한 변화를 이해할 수 있...
화학산책 활성산소 - 활성산소를 막기 위해 벌어지는 몸 속의 전쟁
산소는 인간 생존에 꼭 필요한 물질이다. 지각에 가장 많이 존재하는 산소는 무게로 거의 50%에 육박한다. 우리 몸에서 산소의 비율은 약 65%를 차지한다. 산소는 이처럼 우리에게 아주 중요한 원소지만, 모든 산소가 우리...
물리학산책 입자가속기
물질의 가장 기본이 되는 단위물질은 무엇일까? 많은 과학자들의 연구로 새로운 발견이 이루어지고 있지만, 세상에서 가장 기본이 되는 물질에 대해 과학자들은 아직 명쾌한 답을 내놓지 못하고 있다. 지금까지 과학자들이 밝...
물리학산책 공진
수십 층짜리 건물에 있는 헬스장(12층)에서 십수 명 정도가 박자에 맞춰 발을 구르며 운동을 한다. 그러자 20여 층 위의 건물 상층부가 부르르 떨린다. 말도 안 돼 보이지만 2011년 여름 서울 테크노마트에서 실제로 벌어진...
화학산책 고어텍스(Gore-tex)
요즘 기능성 옷은 기록 단축을 위한 운동선수들은 물론 야외활동을 하는 일반인들에게까지 널리 애용되고 있다. 일반적으로 생각할 수 있는 기능성 옷은 방수는 잘 되면서 동시에 몸에서 배출되는 땀은 신속히 옷 밖으로 빼...
화학산책 계면활성제
계면활성제는 나열하기 힘들 정도로 종류도 많고 사용 범위도 대단히 넓은 화학물질이다. 식품, 화장품, 약, 세제, 샴푸, 치약에 이르기까지 우리가 마주치는 수 많은 생활용품에 계면활성제가 포함되어 있다. 얼마 전 뉴스에서...
화학산책 고추와 캡사이신
우리나라 사람들은 특별한 경우가 아니면 하루도 빠짐없이 고추 혹은 고춧가루가 들어간 음식을 먹는 것 같다. 고추가 한국인의 입맛을 언제부터 사로잡게 되었는지는 모르겠지만, 문헌에 의하면 고추는 대략 1600년대 중엽 도입...
물리학산책 진짜를 찾아라! 인체인식기술
빨간모자 동화를 아시나요? 동화 속에서 할머니는 빨간모자 소녀를 흉내 내어 집에 들어온 늑대에 의해 잡아 먹히고 맙니다. 빨간모자 소녀의 할머니가 오늘날처럼 첨단 IT기술이 발달한 유비쿼터스 시대에 살았다면, 할머니는...
화학산책 탈콤한 맛의 비밀 - 초콜릿
우리나라에서도 정부에서 국민들의 비만에 대해 관리를 한다고 한다. 비만은 우리 몸이 받아들인 에너지보다 에너지를 적게 사용해서 지방 형태로 저장해 놓은 것이 과다한 상태로, 일반적으로 표준 체중보다 몸무게가 약 30%...
화학산책 잔주름을 없애는 강력한 독성물질 - 보톡스
예나 지금이나 예쁘고 젊어 보이려는 것은 인간이 가진 자연스런 욕구 중 하나일 것이다. 요즘에는 많은 사람들이 외과적 수술을 하지 않고 주름살을 다스리는 방법으로 보톡스 주사를 맞는다. 그렇다면, 보톡스란 무엇일까? ...