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(67)왜 우유를 마시면 배가 아플까?

이연호 기자 2020.05.24

[이데일리 이연호 기자] 우유를 마시면 배가 아픈 사람들을 주위에서 어렵지 않게 볼 수 있다. 우유를 마실 경우 복통, 설사, 방귀, 복명(腹鳴·장에서 나는 소리) 등의 증상으로 화장실로 직행하기 일쑤인 사람들은 의외로 많다. 이런 사람들에겐 우유는 물론 우유가 들어간 커피인 카페라테도 꺼려지긴 마찬가지다.우유 이미지. 이미지=게티이미지뱅크.왜 우유를 마시면 배가 아픈 걸까. 이것은 우유에 들어 있는 유당(젖당·lactose)이라는 성분 때문이다. 유당은 포유류의 젖 속에 들어 있는 이당류로 모든 포유동물의 유즙에 약 5% 정도 함유돼 있다. 우리나라 성인의 75% 즉 4명 중 3명은 이 유당을 포도당(글루코스·glucose)과 갈락토스(galactose)로 가수분해할 때 촉매로 사용하는 효소인 락타아제(lactase)가 없거나 부족하기 때문에 유당을 제대로 분해하지 못한다. 이를 유당불내증(乳糖不耐症·Lactose intolerance)이라고 한다. 이당류(二糖類)인 유당을 단당류(單糖類)인 포도당과 갈락토스로 분해할 때 촉매로 사용되는 효소인 락타아제는 소장 벽에 있는 미소융모(絨毛) 부위의 점막세포에서 분비된다. 선천적으로 이 효소가 거의 없는 경우도 있지만 보통의 경우 이 효소는 영아기의 소장 내엔 풍부히 존재하다가 이유기 이후부터 서서히 감소한다. 우유를 마시면 탈을 겪는 사람들도 요구르트나 치즈 같은 유제품은 별 탈 없이 잘 먹는 이유는 이 같은 유제품들은 발효를 거치면서 유당의 함량이 줄어들기 때문이다. 물론 유당불내증이 심한 경우엔 이 같은 발효유제품도 먹기 힘들다.그렇다면 유당불내증 환자들이 배탈 걱정 없이 우유를 마실 수 있는 방법은 없을까. 물론 답은 ‘예스(yes)’다. 유당(lactose)이 없는 우유라는 뜻의 ‘락토프리(Lacto-free) 우유’를 마시면 된다. 최근 몇 년간 이 시장이 급격히 커지면서 각 우유업체들은 앞다퉈 락토프리 우유를 내놓고 있다. 이들은 미세필터를 이용해 유당을 걸러내거나 락타아제를 투입해 유당을 분해하는 방법을 쓴다.유당불내증으로 카페라테를 마시지 못하는 고객들을 위해 일부 커피 프랜차이즈에서는 우유 대신 두유나 락토프리 우유를 카페라테에 넣어 주는 경우도 있다. 유당불내증이 있는데 카페라테를 마시고 싶다면 미리 이에 대한 정보를 확인하거나 매장에서 두유나 락토프리 우유로 변경 가능한 지 물어보는 게 좋다.‘국민 두유’로 유명한 베지밀(Vegemil·채소를 뜻하는 ‘Vegetable’과 우유를 뜻하는 ‘Milk’의 합성어)의 탄생도 유당불내증에서 출발한다. 소아과 의사였던 정식품의 고(故) 정재원 창업주가 유당불내증을 앓는 아이들을 살리기 위해 1967년 치료용으로 두유를 만든 게 그 시초다. *편집자 주: 수학, 화학, 물리학, 생물학 등 기초과학의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 특히 인공지능(AI), 사물 인터넷(IoT), 빅데이터 등 첨단 정보통신기술(ICT)이 이끄는 4차 산업혁명 시대를 맞아 그 중요성은 점차 더 커지고 있다. 하지만 대개의 경우 기초과학은 어렵고 낯설게만 느껴져 피하고 싶은 것도 사실이다. 기초과학의 세계에 쉽고 재미있게 발을 들여 보자는 취지로 매주 연재 기사를 게재한다.
(66)대나무는 왜 나이테가 없을까?

이연호 기자 2020.05.17

[이데일리 이연호 기자] 나무를 가로로 자르면 둥근 띠 모양의 무늬가 나타난다. 우리가 나이테(annual ring)로 부르는 이것을 통해 우리는 나무의 나이를 알 수 있다. 주로 일 년에 하나씩만 나이테가 생기기 때문인데 나이테는 왜 생기는 걸까.대나무 숲 이미지. 사진=게티이미지뱅크.간단히 말하면 나이테는 계절이 반복되기 때문에 생긴다. 나무가 풀과 다른 점 중 하나는 형성층이 있어 부피생장을 한다는 것이다. 형성층에서 세포분열이 일어나는데 계절에 따라 세포분열의 속도가 다르기 때문에 나이테가 생긴다.봄과 여름은 가을과 겨울에 비해 일조량이 길고 수분 확보도 쉬워 광합성을 하기 좋은 환경이 된다. 그 결과 세포분열이 활발해 부피생장도 빠르게 이뤄진다. 이로 인해 상대적으로 세포는 커지고 세포벽은 얇아진다. 봄과 여름에 자란 나무의 세포벽은 연한 색깔을 갖고 있다. 반면 가을과 겨울은 광합성에 안 좋은 환경이 돼 세포분열의 속도가 더뎌 세포가 작고 세포벽의 크기가 두꺼워진다. 봄여름과 달리 색깔은 진하다. 이처럼 연한 조직과 짙은 조직이 번갈아 가며 만들어지므로 동심원 모양의 나이테를 갖게 된다. 결국 밝고 면적이 넓은 동심원(춘재)과 어둡고 좁은 동심원(추재)이 주기적으로 나타나므로 어둡고 좁은 동심원의 개수만 세면 나무의 나이를 알 수 있다. 그렇다면 모든 나무가 나이테를 갖고 있을까. 그렇지 않다. 우리나라처럼 4계절이 두드러지는 온대 기후 지역의 나무들은 주로 나이테가 뚜렷한 반면 계절의 변화가 뚜렷하지 않은 열대 지방에서는 나이테가 없는 나무들이 많다. 또 이상기온 현상이 발생할 경우엔 나이테가 일년에 2개 이상이 생기기도 한다.4군자 중 하나인 대나무는 나이테가 있을까. 대나무는 그 명칭에 ‘나무’가 들어가지만 실제로는 나무라고 보기엔 애매한 식물이다. 벼과 대나무아과에 속하는 여러해살이 식물의 총칭인 대나무는 전형적인 나무와 달리 부피 생장을 하지 않고 풀과 같이 길이 생장만 한다. 이에 따라 나이테를 가질 수 없다.*편집자주: 수학, 화학, 물리학, 생물학 등 기초과학의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 특히 인공지능(AI), 사물 인터넷(IoT), 빅데이터 등 첨단 정보통신기술(ICT)이 이끄는 4차 산업혁명 시대를 맞아 그 중요성은 점차 더 커지고 있다. 하지만 대개의 경우 기초과학은 어렵고 낯설게만 느껴져 피하고 싶은 것도 사실이다. 기초과학의 세계에 쉽고 재미있게 발을 들여 보자는 취지로 매주 연재 기사를 게재한다.
(65)엘리베이터 반투명 필름 코로나 어떻게 막을까?

이연호 기자 2020.05.10

[이데일리 이연호 기자] 코로나19 확산 이후 엘리베이터에 두 가지 작은 변화가 생겼다. 버튼 등에 붙은 반투명 필름과 손소독제가 새로운 변화다. 특히 반투명 필름은 지역이나 건물 등에 상관 없이 어느 엘리베이터든 쉽게 볼 수 있다. 이는 구리가 함유된 항균 필름이다. 이 항균 필름은 세균과 바이러스를 억제하고 사멸시키는 것으로 알려져 있다.경북 문경시가 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 예방을 위해 승강기용 항균필름을 무상 제공한다고 지난달 22일 밝혔다. 사진은 경북 문경시 관내 승강기에 부착된 항균필름. 사진=연합뉴스.정확히는 구리가 세균을 파괴하는데 그 과정은 이렇다. 세균 같은 미생물들이 구리에 닿게 되면 미생물은 구리를 영양소로 인식해 흡수한다. 이렇게 미생물 몸속으로 들어간 구리 이온은 미생물의 세포막에 구멍을 낸다. 또 구리 이온은 이 구멍을 통해 활성산소를 끌어 당겨 미생물을 파괴한다. 구리 이온은 바이러스 퇴치에도 효과가 있다. 바이러스는 세균과 달리 스스로 물질대사를 하지 못한다. 하지만 숙주가 생기면 자신의 DNA나 RNA 즉 유전자 정보를 복사한다. 이 같은 바이러스에 구리를 접촉시키면 바이러스는 이 구리를 숙주로 생각하고 자신들의 유전자 정보를 배출한다. 그러면 구리는 유전자 복제 방해 신호를 바이러스에 내보내게 되고 바이러스는 지쳐 사멸하게 된다. 그렇다면 이 같은 항균 효과는 구리만 갖고 있을까. 구리 외에도 금, 은, 백금, 수은, 코발트, 주석, 알루미늄 등 여러 다양한 금속도 항균효과를 갖고 있다. 구리가 일반적으로 쓰이는 이유는 구리가 우리 몸에 독성이 없고 효과가 빠르며 가격이 싸기 때문이다. 구리는 항균필름 외에도 항균섬유로 쓰여 무좀 등에 효과를 보이기도 했다. 실제 지난 2010년 칠레 광산 붕괴사고로 매몰됐던 광부들이 산화구리가 첨가된 섬유로 만든 양말로 갈아신고 2주 후 무좀이 대부분 개선된 사례도 있다.*편집자주: 수학, 화학, 물리학, 생물학 등 기초과학의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않다. 특히 인공지능(AI), 사물 인터넷(IoT), 빅데이터 등 첨단 정보통신기술(ICT)이 이끄는 4차 산업혁명 시대를 맞아 그 중요성은 점차 더 커지고 있다. 하지만 대개의 경우 기초과학은 어렵고 낯설게만 느껴져 피하고 싶은 것도 사실이다. 기초과학의 세계에 쉽고 재미있게 발을 들여 보자는 취지로 매주 연재 기사를 게재한다.