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[IT뉴스]배추 절이고, 장 비우고, 생명 지키는 고마운 ‘삼투 현상’

온카뱅크관리자

2026-11-08 07:07:26

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">[이광렬의 화학 생활] 농도가 낮은 쪽에서 높은 쪽으로 물이 이동하는 현상</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="QjUNNMaeSr">
          <p contents-hash="5f31262ec8ee1722d4fb0b0328f13ac39ffe696e3797aec4adc9f6ec103d8897" dmcf-pid="xAujjRNdyw" dmcf-ptype="general"><strong>멀고도 어려운 단어 ‘화학’. 그러나 우리 일상의 모든 순간에는 화학이 크고 작은 마법을 부리고 있다. 이광렬 교수가 간단한 화학 상식으로 생활 속 문제를 해결하는 법, 안전·산업에 얽힌 화학 이야기를 들려준다.</strong></p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="4e0dc7972482323d64353071bb71579e862794206332fe327ee0168bc6fd10e6" dmcf-pid="yUcppY0HWD" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="배추에 굵은소금을 뿌려 절이면 삼투압 현상으로 물이 빠지면서 숨이 죽는다. GETTYIMAGES" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/08/weeklydonga/20261108070247067hvip.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="6TEuuHUZls" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/08/weeklydonga/20261108070247067hvip.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            배추에 굵은소금을 뿌려 절이면 삼투압 현상으로 물이 빠지면서 숨이 죽는다. GETTYIMAGES
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="3f0a5de1ae4d03bb4e93176cb9df545aaafea09759bec8983483ab03d708dcc2" dmcf-pid="WukUUGpXyE" dmcf-ptype="general">
           김장할 때 첫 번째 단계는 배추에 굵은소금을 뿌려 절이는 일이다. 시간이 지나면 뻣뻣하던 배추가 숨이 죽어 흐물흐물해지고, 바닥에는 물이 흥건하게 고인다. 배추에 있던 물이 밖으로 빠져나온 것이다. 배추에서 물은 왜 빠져나왔을까.
          </div>
          <p contents-hash="ee90ed3e750ceebe0617ae7c367b08e484154e23e51c91681e4d99ff17bcf944" dmcf-pid="Y7EuuHUZWk" dmcf-ptype="general">정답은 삼투 현상 때문이다. 삼투 현상이란 반투과성 막(선택적 투과성 막)을 사이에 두고, 농도가 낮은 쪽에서 농도가 높은 쪽으로 용매(주로 물)가 이동하는 현상이다. 자연계에는 '평형'을 유지하려는 경향이 있는데, 이러한 경향성으로 삼투 현상이 발생한다. 소금에 절인 배추도 마찬가지다. 배추라는 반투과성 막을 사이에 두고 배추 속 물과 소금 사이 농도 차가 삼투 현상을 만든다. 배추 속보다 소금을 뿌려둔 배추의 바깥이 농도가 더 높아 배추에서 물이 빠져나온 것이다.</p>
          <div contents-hash="d9d1239b1a16250a24373cdcf4e713525cded196bb282faba3047a5eeb475e49" dmcf-pid="GzD77Xu5Cc" dmcf-ptype="general">
           <h4>의학에 숨어 있는 삼투 원리</h4>삼투 현상은 음식뿐 아니라, 의학에도 이용된다. 대장내시경을 하려면 내시경 검사 당일 새벽에 많은 양의 물을 마시며 장 정결제(설사제)를 섭취해야 한다. 이 장 정결제는 주로 마그네슘의 염과 폴리에틸렌글리콜(PEG)이라는 고분자로 이뤄져 있다. PEG는 장에 흡수되지 않는 동시에 물과 아주 친하다. PEG 고분자를 물에 녹여 마시면 대변 쪽 PEG 농도는 매우 높으나 대장을 이루는 세포 안에는 PEG가 전혀 없어 농도가 낮다. 아울러 마그네슘의 염 농도도 대변 쪽이 높다. PEG와 염의 농도가 대변이 대장보다 높기에 대장 세포와 대변 사이에서 삼투 현상이 발생한다. 대장 세포에서 물이 빠져나와 변으로 향한다. 변의 부피는 크게 부풀어 오르고 대장을 자극해 강력한 변의(대변을 보고 싶은 마음)가 생긴다. 설사를 계속하다 보면 정신은 혼미해지겠지만, 내시경을 하려면 어쩔 수 없다. 
          </div>
          <p contents-hash="a3e834c72bda90e8ffc15c14d2fa4a42271f92e21a8bab61515ff7fdd26584e9" dmcf-pid="HqwzzZ71vA" dmcf-ptype="general">신장은 핏속에 쌓인 노폐물을 걸러서 오줌으로 내보낸다. 마치 정수기 필터 같은 역할을 하는 셈이다. 그런데 이 신장이라는 필터가 제 기능을 하지 못하면 혈액에는 독성을 가진 노폐물이 자꾸 쌓이게 된다. 신부전증의 증상이다. 혈액 투석(hemodialysis)은 신부전증을 앓는 환자에게 사용하는 의료 기술이다. </p>
          <p contents-hash="3dd54242e4f882f1358af75511a854cf8757cd8fa99b0bdb0994222f6acf193d" dmcf-pid="X1o55lZvSj" dmcf-ptype="general">혈액 투석기 안에는 환자의 혈액을 흘려 넣는 얇은 관이 여러 개 있는데, 이 관에는 아주 작은 구멍이 존재한다. 관의 바깥쪽에는 투석액이 흐르고 있다. 당연히 이 투석액에는 아무런 노폐물이 없다. 관의 구멍을 사이에 두고 투석액과 피 사이에서 노폐물의 농도 차로 삼투 현상이 발생한다. 핏속에 있는 노폐물들은 구멍을 통과해 노폐물이 없는 투석액 쪽으로 옮겨간다. 이 과정을 몇 시간가량 거치고 나면, 시커멓던 환자의 피는 다시 선홍빛의 깨끗한 피가 돼 몸으로 돌아간다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="677776de76157de0c0025d116a6ae86119173ffd50753b2a434f47349a4ce21c" dmcf-pid="Ztg11S5TSN" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="병원에서는 탈수가 심한 환자에게 수액을 공급한다. 수액은 맹물이 아니라 피와 농도가 같은 생리식염수다. 뉴시스" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/08/weeklydonga/20261108070248464sfqg.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="PSMTTwvmvm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/08/weeklydonga/20261108070248464sfqg.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            병원에서는 탈수가 심한 환자에게 수액을 공급한다. 수액은 맹물이 아니라 피와 농도가 같은 생리식염수다. 뉴시스
           </figcaption>
          </figure>
          <div contents-hash="d79dbe9b856738a02af0d2b177df60fd7c62cf9497d1f906ecb150f85575da8d" dmcf-pid="5Fattv1yva" dmcf-ptype="general">
           수액(링거)에도 삼투 현상의 원리가 들어 있다. 환자가 탈수가 심해 물을 공급해야 한다면 병원에서는 수액 주사를 놓는다. 여기서 궁금증이 생긴다. 그냥 깨끗한 맹물(증류수)을 주사기로 혈관에 넣으면 안 되는 걸까. 만약 누군가가 맹물을 주사한다면 그것은 살인 행위에 준하는 행동이다. 맹물이 혈관에 들어오면 혈액의 염분 농도는 급격히 묽어진다. 그러면 핏속의 물 분자들은 상대적으로 염분 농도가 진한 적혈구(red blood cell)로 이동한다. 물을 잔뜩 머금은 적혈구는 퉁퉁 붓다가 결국 터져버린다. 이를 용혈(hemolysis)이라고 부른다. 적혈구가 터지면 산소를 나르지 못하게 된다. 세포들은 산소 공급을 받지 못해 죽고, 콩팥은 터진 적혈구 찌꺼기에 막혀 망가진다. 환자는 결국 사망에 이르게 된다. 
          </div>
          <p contents-hash="71a67d0edbea0f0e417328bbf3a5e76c1f50e8a5e7c77ba57f6184145f2ccbb6" dmcf-pid="13NFFTtWyg" dmcf-ptype="general">그래서 병원에서는 수액에 맹물 대신 짭짤한 소금물을 쓴다. 그것도 우리 피의 농도와 똑같은 '0.9% 염화나트륨 수용액', 즉 생리식염수를 쓴다. 피의 염분 농도와 적혈구 내 염분 농도가 같으니 물이 적혈구 안으로 들어가지도, 밖으로 나오지도 않는다. 따라서 병원에서 맞는 수액은 단순한 물이 아니라, 우리 몸의 평형을 깨트리지 않고 생명을 유지하게 하는 생명수라고 할 수 있다.</p>
          <p contents-hash="1cce6e790dab7f53befec41f40c04627433f6bf3b153d9e72abd8f79bc91b319" dmcf-pid="t0j33yFYSo" dmcf-ptype="general">교통사고로 머리를 심하게 다치거나 뇌출혈이 생기면 뇌가 퉁퉁 붓는데 이를 뇌부종(brain edema)이라고 한다. 뇌는 단단한 두개골 속에 갇혀 있기 때문에 부어오른 뇌는 갈 곳이 없어 짓눌리게 된다. 결국 숨골을 압박해 환자는 사망에 이르고 만다. 환자가 뇌부종을 겪으면 의사들은 아주 급하게 만니톨(mannitol)이라는 당분자가 녹아 있는 용액을 혈관에 투여한다. 고농도의 만니톨이 혈관에 있으니 농도 평형을 맞추려고 뇌세포들에 있던 수분이 빠져나온다. 뇌수술을 하지 않고 오로지 화학적 원리를 이용해 뇌세포에서 물기를 짜내는 것이다.</p>
          <div contents-hash="991004b3ab8ac0ae17dc36d4605d509dab4745999819fca26b728524a12294f8" dmcf-pid="FpA00W3GlL" dmcf-ptype="general">
           <h4>세균 막는 천연 항생제</h4>항생제가 없던 시절, 사람들은 깊게 팬 상처에 꿀을 발랐다. 상처에 대체 왜 꿀을 바르나 싶지만 잘 생각해보면 아주 똑똑한 방법이다. 상처가 곪는 이유는 상처에 세균이 창궐해 우리의 세포를 뜯어먹고 있기 때문이다. 그런데 세균도 생명체라 물이 없으면 살 수가 없다. 꿀을 바르면 세균에 들어 있던 물이 꿀 쪽으로 빠져나가면서 세균을 쭈글쭈글하게 만들어버린다. 같은 이치로 설탕이 많이 들어 있는 잼류나 소금을 다량 함유한 젓갈류 역시 세균이 살 수 없어 오래 둬도 잘 상하지 않는 것이다.
          </div>
          <p contents-hash="3f633c0f9c5d83aff3d30c7b07cee87abf112ffec59d67bb9c70a5a2823dddec" dmcf-pid="3UcppY0HCn" dmcf-ptype="general">물은 그저 농도가 높은 쪽으로 흐를 뿐이다. 지극히 당연한 이 원리가 배추를 절이고, 장을 비우고, 생명을 지킨다. 너무 당연해서 몰랐던 삼투 현상에 고마움을 느껴볼 만하다. </p>
          <p contents-hash="3b1a30622e78a3cf23c6f98305db3eea4f3445ef832575ad44cc61ec3f4b7256" dmcf-pid="0ukUUGpXTi" dmcf-ptype="general"><strong>이광렬 교수는</strong>… KAIST 화학과 학사, 일리노이 주립대 화학과 박사학위를 취득하고 2003년부터 고려대 화학과 교수로 재직 중이다. 대표 저서로 '게으른 자를 위한 수상한 화학책' '초등일타과학' '사춘기는 처음이라' 등이 있다.</p>
          <p contents-hash="5adade8b3fb03e23c09bc54e0815f66e036b643995f3862a6adb6d342b6602ce" dmcf-pid="p7EuuHUZCJ" dmcf-ptype="general">이광렬 고려대 화학과 교수</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 주간동아. All rights reserved. 무단 전재, 재배포 및 AI학습 이용 금지</p>

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