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헬리콥터나 비행기는 어떤 힘에 의해 하늘 위를 자유롭게 날 수 있는 걸까? 블루베리에 많이 함유된 안토시아닌에 대해서도 자세히 설명해 줄게.

 

 

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양력의 원리

 

수백 t(톤)에 달하는 비행기는 양력 덕분에 하늘을 자유롭게 날 수 있습니다. 양력은 액체나 기체와 같은 유체 속에서 물체가 운동할 때 물체의 운동 방향에 대해 수직으로 작용하는 힘을 의미합니다. 

비행기의 날개 윗면은 둥글게 구부러져 있고 아랫면은 윗면에 비해 평평해요. 날개 윗면을 지나는 공기는 아랫면보다 빠르게 이동합니다. 윗면은 곡선으로 이루어져 있기 때문에 같은 시간 안에 아랫면보다 공기가 더 멀리 이동해야 하기 때문이지요. 

공기의 속도가 빨라져서 운동에너지가 커지면 압력에너지는 그만큼 줄어들어요. 에너지의 총량은 일정하게 보존돼야 한다는 에너지 보존의 법칙과도 연결되지요. 공기 속도의 차이에 따라 날개 윗면은 저기압, 아랫면은 고기압이 형성돼요. 

공기는 항상 고기압에서 저기압으로 이동하기 때문에 날개 아랫면의 공기들은 위로 움직여요. 이때 날개를 수직 방향인 위쪽으로 들어 올리는 힘이 작용하는데 이 힘이 바로 양력이에요. 양력이 비행기의 무게와 같거나 그 이상 작용하면 비행기가 뜰 수 있답니다.  

양력은 비행기나 헬리콥터, 드론과 같은 비행체와 야구, 서핑 등 스포츠에서도 찾아볼 수 있습니다. 예를 들어 투수가 야구공을 던지면 공이 회전하면서 발생한 양력에 따라 공의 궤적이 휘어진답니다. 

 

 

 

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불루베리

 

안토시아닌은 식물의 꽃, 열매 잎 등에 포함된 플라보노이드 계열의 색소입니다. 플라보노이드는 식물이나 균류에서 발생한 이차 대사산물의 일종이에요. 이차 대사산물은 생명체의 생존에 직접적인 영향을 주지는 않지만 부족할 경우 장기적으로 생명체에게 안 좋은 영향을 미칠 수 있어요. 

안토시아닌은 주로 블루베리나 블랙베리 등 베리류에 많이 들어 있어요. 녹차나 녹색 잎채소 등에도 풍부하게 함유돼 있습니다. 

안토시아닌은 수소 이온 농도 지수(pH)에 따라 색이 다르게 나타나요. pH는 물질의 산성과 염기성을 나타내는 척도예요. 물질 안에 수소 이온이 많으면 pH가 낮아져 산성이 강해지고, 수산화 이온이 많으면 pH가 높아져 염기성으로 구분할 수 있어요. 안토시아닌은 산성에서 붉은색을 띠고, 중성에서는 보라색, 염기성에서는 푸른색을 띱니다. 

색이 달라지는 이유는 전자 구조가 바뀌기 때문이에요. pH가 변하면 수소 이온이 붙거나 떨어지면서 전자 구조가 바뀌어요. 이에 따라 전자가 흡수하는 빛의 파장이 바뀌어 색이 다르게 보이지요. 

안토시아닌은 몸 안의 해로운 활성산소를 제거해 세포를 보호합니다. 활성산소는 우리 몸의 에너지 대사 과정에서 발생하는 불안정한 산소 분자예요. 활성산소가 많이 발생하면 세포를 손상시켜 노화와 암 등이 발생할 수 있어요. 2024년 7월 농촌진흥청은 블루베리 등을 이용한 임상 연구 335건을 분석한 결과, 안토시아닌이 활성산소의 작용을 억제하는 효과가 있다고 발표했답니다.