유명한 힙합 가수 다이나믹듀오의 “기름과 물처럼 우린 섞일 수 없는 운명”이라는 노래처럼 기름과 물은 서로 섞이지 않는다는 사실을 모두 경험적으로 알고 계실 것이라고 생각합니다. 서로 섞일 수 없는 비극적인 기름과 물의 운명을 바꿀 수는 없는 것일까요? 운명은 정해지는 것이 아니라, 스스로 만들어가는 것이라는 말이 있는 것처럼요! 화학은 이 불쌍한 기름과 물의 운명을 바꿔줄 수 있는 “계면활성제”라는 물질을 발견하게 되었고 실제로 알게 모르게 우리 생활에 매우 밀접하게 존재하고 있습니다! 따라서 이번 포스팅에서는 바로 그 계면활성제에 대해서 알아보는 시간을 마련해보았습니다.
알고 싶다! #계면활성제(Surfactant)
▲ 출처: 네이버 지식백과, http://terms.naver.com
우선 계면활성제가 무엇인지에 대해 알아보도록 하겠습니다. 위의 그림에서 볼 수 있는 것처럼 계면활성제는 왼쪽의 기다란 소수성부분과 오른쪽의 친수성부분, 이렇게 두 개의 영역으로 나눠볼 수 있습니다. 소수성이란 물을 싫어한다는 성질로 해석되고 다르게 표현한다면 친유성, 즉 기름을 좋아하는 성질이라고 할 수 있습니다. 또한 친수성이란 소수성의 반대되는 개념으로써 물을 좋아한다 또는 기름을 싫어한다라고 해석할 수 있습니다. 처음에 계면활성제는 기름과 물이 섞일 수 있도록 그 운명을 바꿔주는 역할을 한다고 말씀드렸는데요. 이와 같이 계면활성제에는 물을 좋아하는 부분과 기름을 좋아하는 부분이 동시에 존재하기 때문에 기름에는 소수성 부분이, 물에는 친수성 부분이 결합해서 결국에는 기름과 물의 경계가 모호해지고 서로 섞이게 되는 결과를 가져오게 되는 것입니다.
실생활에서 볼 수 있는 계면활성제의 #활용
1. 세수 후에 스킨로션을 바르면 당기는 느낌이 사라진다!
땀이 송골송골 맺히기 시작하는 여름의 시작! 열을 식히는 방법 중 하나로써 차가운 물로 세수하는 분이 많으실 텐데요! 세수할 때는 시원해서 기분이 좋지만, 그 이후 피부가 땅기는 듯한 느낌을 받게 됩니다. 하지만 그런 느낌은 스킨로션을 바름과 동시에 사라진다는 사실 또한 모두가 알고 있기 때문에 당기는 느낌이 들면 스킨로션을 바르실 것입니다! 그 원리를 살펴보면 클렌징폼이나 비누로 세수한 후에는 얼굴 표면에 계면(interface)이 생기게 됩니다. 따라서 피부가 땅기는 느낌을 받는 이유도 바로 이 계면 때문이라고 할 수 있습니다. 하지만 스킨로션이 계면활성제로써 그 계면을 풀어주는 역할을 함과 동시에 피부가 땅기는 느낌도 사라지게 해주는 것입니다.
2. 찌든 때에 소주를 묻혀 닦으면 잘 닦인다!
닦아도 닦아도 수세미만 더러워지고 닦이는 것 같지 않은 기름때! 어떻게 해결해야 할지 막막해하는 어머님들이나 자취생 여러분이 많으실 것으로 생각합니다. 주방 청소에서도 화학지식을 알고 있다면 수월하게 청소할 수 있는데요. 음식 조리 중에 조금씩 생기는 기름때는 먹다 남은 소주를 이용하면 간단하게 청소할 수 있습니다. 기름때의 기름 성분이 표면이나 벽에 달라붙어 잘 떼어지지 않기 때문에 소주에 함유된 계면활성제의 소수성부분과 기름때가 결합하여 떼어내는 과정을 수월하게 도와주기 때문에 앞으로 집안 곳곳의 기름때 또는 찌든 때는 소주로 해결하시기 바랍니다.
3. 음식도 알고 먹어야 더 맛있다!
기름지고 자극적인 맛을 자랑하는 중국 음식을 먹을 때 간장소스에 고춧가루를 뿌려서 드시는 분들이 많으실 텐데요. 그 이유는 중국 음식의 기름지고 느끼함 때문에 그 맛을 중화시키기 위해 고춧가루의 매콤함의 힘을 빌리는 것입니다. 하지만 직접 해보신 분들을 아시겠지만, 간장 위에 고춧가루가 둥둥 떠다닐 뿐 섞이는 것 같지 않다는 생각이 볼 때마다 들곤 합니다. 하지만 옆에 있는 고량주 한 방울을 간장소스에 떨어뜨린다면 어떻게 될까요? 고춧가루의 기름 성분과 간장소스 물 성분의 계면이 사라지면서 어느새 고춧가루가 간장소스에 녹아버리는 놀라운 화학의 힘을 느끼실 수 있을 것입니다. 그 외에도 여러 가지 음식을 조리할 때 와인 같은 술이 첨가되는 경우가 바로 고춧가루가 간장소스에 녹아버리는 현상과 같은 이유에서입니다. 음식도 이런 계면활성제의 힘을 알고 먹는 사람이 더 맛있고 즐겁게 먹을 수 있겠죠!
앞서 보여드린 것과 같이 계면활성제는 생소한 이름과 달리 우리 생활에 아주 밀접하게 녹아 들어와 있으며, 계면활성제 없는 생활은 매우 불편할 것이라고 예상됩니다. 이제는 기름과 물이 섞일 수 없는 운명이 아닌 섞일 수 있는 운명이 될 수도 있다는 사실, 이해가 되셨나요? 이뿐만이 아니라 계면활성제에 대한 연구는 꾸준히 진행 중이며 촉망받는 연구주제로써 부상하고 있습니다. 간단하게는 손 씻을 때 사용하는 비누부터 전문적으로는 계면활성제를 이용한 고분자 코팅기술까지 그 연구의 깊이가 무한한데요. 앞으로 계면활성제를 활용한 다양한 연구가 성공하여 우리의 삶에 더 많이 녹아 들어왔으면 좋겠습니다.
* 이 콘텐츠의 모든 저작권은 한화케미칼 공식 블로그 케미칼드림에 있습니다.