KISTI의 과학향기

인간이 향을 처음으로 이용한 곳은 종교 의식에서였다. 지금으로부터 약 4,000~5,000년 전, 향기가 있는 식물을 태워 그 향을 이용했다. 시간이 지나면서 향은 왕족이나 귀족들의 사치품으로 사랑받게 됐으며 훗날 그 범위가 일반인들에게까지 확대되며 대중화되기 시작했다.

오늘날에는 향수나 방향제 등 향을 이용한 제품들이 많이 출시되고 있다. 거실이나 화장실 벽에 붙여놓고 필요할 때마다 누르면 액체가 뿜어져 나오는 방향제, 스프레이처럼 칙칙 뿌리는 방향제, 옷장 속이나 책상 위에 놓아두면 향이 발산되는 방향제 등 다양한 형태의 방향제가 우리 주변을 향기롭게 만들어 주고 있다. 천연 방향제를 직접 만들어 보며 향기가 퍼져나가는 현상에 대해 알아보자.

[교과과정]
초등 3-1 우리 생활과 물질
초등 4-1 모습을 바꾸는 물
중등 1 물질의 세 가지 상태

[학습주제]
분자들의 움직임 알아보기
확산 현상 이해하기
생활 속에서 찾아볼 수 있는 확산 현상 찾아보기

<실험 방법 및 원리>


<실험동영상>



*실험 참고사항 : 송곳을 사용할 때는 손이 다치지 않도록 주의하세요.
크리스털 결정은 물을 100배 이상 흡수하므로 너무 많이 넣으면 안 됩니다.
플라스틱 용기 대신 재활용 병을 사용해도 됩니다.

향수 냄새나 음식 냄새는 냄새가 발생한 지점에서 어느 정도 멀리 떨어진 곳에서도 맡을 수 있다. 설탕을 녹인 물을 마시면 어느 부분을 마시든 똑같이 단맛이 난다. 물에 잉크를 한 방울 떨어뜨리면 잉크가 주변으로 퍼져 나간다. 이 세 가지 현상의 공통점은 무엇일까?

바로 물질을 구성하는 분자들이 스스로 끊임없이 운동하고 있다는 것이다. 분자들은 스스로 움직여 기체나 액체 속으로 퍼져나간다. 이런 현상을 ‘확산’이라고 한다. 실험에서 크리스털 결정에 떨어뜨린 향료 분자 역시 공기 중으로 확산된다. 뚜껑을 닫아도 송곳으로 뚫어놓은 구멍을 통해 향료 분자가 빠져나가며 주변 공기 속으로 퍼져 나간다. 향료 분자는 시간이 지날수록 주변으로 확산되며 그 향이 줄어드는데, 이때 물과 향료를 다시 넣어 주면 재사용할 수 있다.

냄새가 나는 것을 감지할 수 있는 건 우리 몸의 ‘코’ 덕분이다. 코는 생명을 유지하기 위한 중요한 호흡기관이자 동시에 냄새를 맡는 후각기관이다. 코의 안쪽에 위치한 후각세포에는 약 1,000만 개의 후각신경이 있는데, 이곳에서 기체 상태의 화학물질을 받아들인다. 이 자극은 대뇌로 전달돼 어떤 냄새인지 구분하게 된다. 뇌는 냄새를 기억하고 있기 때문에 같은 냄새를 맡으면 금방 알아챌 수 있다.

감기에 걸리거나 코가 막히면 냄새를 잘 맡지 못하게 된다. 냄새분자가 후각세포를 자극하는 것을 콧물이 방해하기 때문이다. 또 후각신경에 염증이 생겨 냄새를 제대로 맡기 힘든 경우도 있다. 냄새를 잘 맡지 못할 때는 음식의 맛도 느끼기 힘들다. 후각세포가 냄새를 잘 맡지 못하면 뇌가 미각만으로 음식의 맛을 감지하기 때문이다. 이렇듯 일상생활 속 다양하게 맡을 수 있는 향기를 비롯해 음식의 맛을 풍부하게 음미할 수 있는 이유도 모두 후각세포 덕분이다.

글 : 유기현 과학칼럼니스트