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오늘은 섭섭박사님 친구의 생일이에요. 섭섭박사님은 설레는 표정으로 생일 파티에 입고 갈 옷을 고르다가 깜짝 놀랐어요. 생일 선물을 깜박하고 준비하지 못한 거예요. 발을 동동 구르던 섭섭박사님은 좋은 생각이 떠올랐다며, 냉장고에서 우유를 꺼냈어요. 

왜 이런 일이?

→ 결과 : 딱딱한 플라스틱 인형 완성!

우유에는 카제인이라는 단백질이 들어 있어요. 카제인은 산도와 온도 변화에 따라 분자 구조가 바뀔 수 있습니다. 산도는 용액에 들어 있는 수소 이온의 농도로, pH가 낮을수록 수소 이온 농도가 높아요. 우유의 산도는 약 pH6.5, 식초의 산도는 약 pH3이지요. 그래서 우유에 식초를 넣으면, 원래 우유보다 산도가 낮아집니다. 주변 온도가 70℃ 이상으로 높아지고 산도가 pH4.6 이하로 떨어지면, 카제인은 여러 개의 분자가 사슬처럼 붙어 하나의 분자로 연결됩니다. 석유로 만든 단단한 플라스틱 분자와 비슷한 구조이지요. 뭉쳐진 분자들은 덩어리 형태로 우유에서 가라앉아요. 덩어리의 수분이 모두 증발하면, 카제인 분자는 마치 플라스틱처럼 더욱 끈끈하고 단단하게 뭉쳐진답니다.

우유 속에 들어 있는 카제인 단백질은 우리 몸에 침입한 세균 같은 병원체를 없애는 역할을 해요. 그래서 많은 과학자가 카제인을 의료용 물질로 활용하는 방안을 연구하고 있습니다. 지난해 7월, 영국 런던대학교 기계공학과 모한 에디리싱헤 교수팀은 카제인이 상처를 치유하는 효과가 있다는 연구 결과를 발표했어요. 

연구팀은 피부에 상처가 난 9마리의 쥐 중 6마리에만 붕대를 감았어요. 6마리 중 3마리의 쥐한테는 카제인이 섞인 붕대를 상처에 붙였지요. 14일이 지난 뒤, 연구팀은 9마리 쥐의 상처 면적을 확인했어요. 치료를 받지 않은 3마리의 쥐는 상처가 45.6% 크기로, 붕대만 감은 쥐의 상처는 31.1% 크기로 줄어들었습니다. 카제인이 섞인 붕대로 치료받은 쥐는 5.2% 크기만큼의 상처만 남았어요. 연구팀은 카제인이 상처 부위로 침입한 세균의 세포벽을 파괴하고, 혈액을 응고시키는 트롬빈이라는 물질을 생성해 상처를 낫게 하는 데 도움이 됐을 것이라고 분석했습니다.

연구팀은 또 이틀 동안 쥐의 세포를 관찰한 결과, 카제인 붕대를 감은 쥐의 세포 생존율이 다른 쥐와 비슷했다고 밝혔어요. 카제인이 생명체의 피부에 독성이 없다는 것을 확인한 셈이지요. 다만 연구에 참여한 주바르 아흐마드 연구원은 “사람에게도 카제인을 사용할 수 있을지 안전성을 확인하는 추가 연구가 필요하다”고 밝혔습니다.

왜 이런 일이?

→ 결과 : 책갈피 완성!

부분 음료수병의 라벨은 폴리스티렌으로 만들어요. 폴리스티렌은 색이 없고 투명한 열가소성 플라스틱이에요. 열가소성은 온도를 높이면 부드러워지며 모양이 변하고, 냉각하면 다시 굳는 성질을 말합니다. 열가소성 플라스틱에는 폴리스티렌 외에도 나일론과 폴리에틸렌 등이 있죠.

음료수병을 자세히 보면, 라벨이 음료수병의 곡면을 따라 잘 붙어 있어요. 라벨을 병 주변에 붙인 뒤 열을 가하면, 라벨이 부드러워지며 병의 모양에 맞게 압축되기 때문이지요. 마찬가지로 라벨을 뜨거운 물에 담그면, 라벨은 물 안에서 압축돼 쪼그라들어요. 이때 쪼그라든 라벨을 다리미로 누르면 라벨이 다시 유연해져 원하는 모양대로 펼 수 있습니다. 다리미로 편 라벨을 공기 중에서 식히면 라벨이 단단해져 책갈피로 사용할 수 있답니다.