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다양하고 신기한 냄새의 세계
 Science Column
신나는 과학 칼럼
작성자 류성철
작성일 2007/01/17 (수)
ㆍ추천: 8  ㆍ조회: 3458      
다양하고 신기한 냄새의 세계
류성철

사람은 냄새를 어떻게 맡을까?

공기 속에 약 300억분의 1만큼만 섞여 있어도 그 물질의 냄새를 맡을 수 있다.
사람은 향기로운 냄새를 좋아한다. 그러나 냄새 중에는 구역질이 나올 정도로 불쾌한 냄새도 있다. 이런 여러 종류의 냄새를 사람은 어떻게 구별하여 맡는 것일까?
 
사람은 냄새를 감지하는 기관을 콧속에 가지고 있다. 그것의 크기는 엄지손가락 손톱만한 조그만 점막으로 콧속 안쪽의 윗 부분에 있다. 점막 속에는 신경섬유로 둘러싸인 신경세포가 있는데 점막선에서 나오는 끈끈한 액체로 언제나 축축하다.신경세포에서 가느다란 털이 콧구멍을 향해 뻗어 나와 있다. 털 끝은 세포의 지방 층으로 덮여있다. 이것이 겉으로 드러나 마르면 냄새를 느끼지 못하게 된다. 보통 호흡 때는 공기가 냄새를 맡는 기관에 가까이 지나갈 뿐 직접 닿지는 않는다.
냄새를 잘 맡으려면 깊이 숨을 들이마시게 되는데 이 때 공기가 점막에 직접 닿는다. 사람이 냄새를 느끼려면 먼저 털을 덮은 지방 층에 냄새의 물질이 녹아 들어가야 한다. 빛이나 소리와는 달리 냄새를 맡는데는 아주 조금이지만 시간이 걸리는 것은 이 때문이다.
좋은 냄새든 나쁜 냄새든 냄새를 내는 물질은 매우 적은 양으로도 충분하다. 공기 속에 약 300억분의 1만큼만 섞여 있어도 그 물질의 냄새를 맡을 수 있다. 냄새를 가진 물질은 증발하기 쉬우며 지방에 녹는 것이어야 한다. 증발하여 기체가 된 냄새의 물질은 공기 속에서 자유로이 퍼져 나가므로 우리들은 먼 곳의 냄새도 맡을 수 있는 것이다. 이렇게 기체인 냄새 물질이 지방 층에 녹아서 냄새를 느끼는 신경세포에 다다르면 뇌 속의 냄새를 담당하는 중추가 있어 어떤 냄새인지를 식별하게 된다.

방귀 냄새의 정체는?

방귀에는 질소 수소 이산화탄소 메탄 산소와 같이 냄새가 없는 물질이 대부분 음식을 조절하면 방귀 냄새를 없앨 수 있다. 가끔 방귀가 나오려는 것을 꾹 참고 있으면 어느 사이에 사라지는 것을 경험해 본 적이 있을 것이다.

방귀는 왜 냄새가 나는 것일까? 방귀의 60 ~ 70퍼센트는 침이나 음식물과 함께 들어온 공기이다. 보통 사람은 침이나 음식물을 먹을 때 1리터 정도의 공기를 들이 마시는데 이 중 일부만 트림으로 나오고 나머지는 방귀가 된다. 방귀의 성분에 대해 미항공우주국(NASA)에서 진지하게 연구한 적이 있다. 우주선 안에서 비행사가 배출한 방귀 성분 중에 가연성 가스가 있으면 폭발할 우려가 있고 또 방귀에 의하여 비행사가 중독될 수도 있기 때문에 미리 예방 조치를 취하기 위해서 였다.
NASA의 분석에 따르면 방귀에는 질소 수소 이산화탄소 메탄 산소와 같이 냄새가 없는 물질이 대부분이며 그 나머지에 냄새가 나는 성분들이 들어 있다는 것이다. 그러면 냄새가 나는 기체는 어떻게 만들어진 것일까?
사람의 장 내의 온도는 섭씨 37도로서 세균이 자라는데 아주 적당한 온도이다. 특히 장 내에는 부패균이 많기 때문에 고기가 생선과 같은 단백질을 많이 섭취하면 부패균에 의한 부패 작용이 활발이 일어나고 이러한 부패 작용에 의해 냄새가 나는 기체가 만들어진다. 따라서 육식을 많이 할수록 방귀 냄새가 지독하다. 그리고 채소를 주로 먹는 사람은 방귀 냄새가 별로 나지 않는다. 그 이유는 채소는 주로 섬유질인 관계로 유산균과 같이 유기산을 만드는 세균을 장에 많이 증식시킨다. 유산균과 같은 세균이 유기산들을 많이 만들어내면 장내의 음식물은 산성이 되고 그 결과 부패균의 활동이 억제되면서 냄새 나는 기체는 만들어지지 않게 된다. 그러므로 음식을 조절하면 방귀 냄새를 없앨 수 있다.
그런데 가끔 방귀가 나오려는 것을 꾹 참고 있으면 어느 사이에 사라지는 것을 경험해 본 적이 있을 것이다. 이 때 방귀는 어디로 간 것일까? 그것은 호흡을 통해 입 밖으로 배출된다. 장 속에 있는 기체는 장의 점막 속에 흐르고 있는 혈액 속의 기체와 자유롭게 교환이 되는데 장 속의 기체 농도가 높아지면 그 기체는 장에서 혈액으로 들어가 허파로 운반되고 허파에서 호흡할 때 입 밖으로 배출된다.

향료는 언제부터 사용하기 시작했을까?

맨 처음 장미 향수를 사용한 것은 아라비아인들로 지금부터 1300년전의 일이다.
오늘날 사용되는 향료는 대부분이 이렇게 해서 만들어지며 대략 6000여 종이나 된다.
봄 들판의 풀 냄새 푸른 숲 속의 나뭇잎 냄새와 같은 자연의 냄새를 맡으면 기분이 좋아지고 상쾌해진다. 이런 푸른 숲의 향기는 어떻게 만들어지는 것일까? 가을이 오면 나뭇잎들은 겨울 준비를 한다. 푸른 잎의 막을 이루고 있는 중성지방과 인지질이 분해하여 알파-리놀렌산을 많이 만든다. 이 산이 갖는 보온 구조 때문에 나뭇잎은 월동할 수 있게 된다. 봄이 되면 나뭇잎 속의 알파-리놀렌산의 보온이 더 이상 필요없게 되어 나뭇잎은 이것을 분해하여 제거한다. 이 때 분해하여 생긴 불질이 서서히 공기 중으로 방출되는데 이 속에 바로 푸른 숲 향기의 성분이 들어 있다.
이런 향기를 사람은 언제부터 사용했을까? 여러 가지 향료의 시작은 아마도 인류의 탄생과 더불어 시작되었으리라 이집트인들은 5000여년 전부터 향료를 사용하고 있었다고 한다. 그리스인과 로마인들도 여러 가지 향료를 즐겼다. 그러나 장미꽃 잎으로 맨 처음 장미 향수를 사용한 것은 아라비아인들로 지금부터 1300년전의 일이다. 아라비아인들은 장미의 꽃잎을 수증기로 증류해서 정유(精油 어떤 식물에서 채취하여 정제한 향기를 지닌 휘발성 기름)를 뽑아냈는데이것이야말로 근대적인 의미의 향료라고 할 수 있다. 이와 같은 방법을 수증기 증류법 이라고 한다. 꽃잎을 물에 넣고 삶으면 휘발하기 쉬운 정유는 수증기에 섞여서 증발한다. 이 수증기를 대롱으로 끌어내어 식히면 수증기는 물이 되고 정유는 물에 녹지 않고 수면 위에 뜨므로 이를 떠내 향료로 쓴다.
꽃잎을 물에 삶지 않고 찌는 법도 있다. 또 다른 방법으로는 나무테를 두른 유리판에 정제한 돼지기름을 바르고 꽃잎을 가득 쌓는다. 이것을 몇 단씩 겹겹이 쌓되 가금 꽃잎을 새 것으로 바꿔주면서 오래 놓아두면 꽃의 향료가 돼지기름에 녹아 저장된다. 현재는 주로 석유에서 뽑아낸 순수한 용제(어떤 물질을 녹이는 액체)를 사용한다. 새로 쌓은 꽃잎 사이에 용제를 뿌리고 또 뿌려서 꽃잎의 정유를 더 이상 녹일 수 없을 때까지 둔다. 그런 다음에 용제를 증류시켜 제거하고 정유를 순수한 알코올에 녹여낸다.
오늘날 사용되는 향료는 대부분이 이렇게 해서 만들어지며 대략 6000여 종이나 된다. 이 중 4000여 종은 식물과 동물에서 얻은 천연화합물이고 나머지 2000여 종은 인공적인 합성물질이다. 인공합성 향료 중에는 자연의 꽃에서 채취하는 정유와 똑같은 것도 있고 자연 향료에는 없는 새로운 향기도 있다. 그러나 어떤 인공 향기도 자연 그대로의 풀 냄새와 푸른 숲의 향기를 흉내내지는 못할 것이다.
이름아이콘 김제량
2008-05-12 23:27
재미있는이야기네요. 새로운 사실도 많이 알게되었고 숙제자료로도 감사히 쓰겠습니다.^^
   
이름아이콘 ivhrpgmal
2011-01-28 01:10
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