감자와 빵 등 탄수화물 음식에는 다당류가 들어 있어. 콘크리트는 집이나 학교처럼 일상에서 흔히 볼 수 있는 건물을 만들 때 쓰이는 재료야. 다당류의 기능부터 콘크리트의 역사와 특징까지, 과학마녀 일리가 알려줄게!

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감자와 고구마에는 다당류인 녹말이 들어 있다.

다당류는 단당류가 글리코사이드 결합^●을 통해 연결된 탄수화물 분자예요. 녹말과 글리코젠, 셀룰로스가 대표적인 다당류지요. 단당류는 더 이상 분해할 수 없는 탄수화물의 가장 작은 단위로, 포도당과 과당이 단당류에 속해요. 단당류 두 개가 결합하면 이당류, 세 개 이상이 결합하면 다당류라고 불러요. 단당류는 설탕과 과일 등에 많고, 다당류는 쌀, 채소, 감자 등에 풍부하게 들어 있습니다.

우리가 탄수화물이 들어간 음식을 먹으면, 아밀레이스 같은 소화 효소가 이를 단당류와 다당류로 분해해요. 단당류는 별도의 과정 없이 에너지원으로 사용되지만, 다당류는 단당류로 분해되어야 에너지원으로 활용할 수 있어요. 또한, 우리 몸은 에너지원으로 사용하고 남은 단당류를 글리코젠이라는 다당류로 변환해 간과 근육에 저장합니다. 음식을 못 먹어 배가 고플 때는 저장된 글리코젠을 단당류로 다시 분해해 에너지원으로 사용하지요.
다당류는 생물체의 몸을 만드는 중요한 역할도 해요. 채소나 과일의 껍질과 줄기에는 다당류인 셀룰로스가 많아요. 셀룰로스는 식물의 세포를 보호하는 세포벽을 이뤄 식물을 지탱해요. 또한, 곤충의 껍질이나 새우의 단단한 껍데기는 키틴이라는 다당류로 이루어져 있어요. 이 밖에도 다당류는 화장품과 약, 친환경 소재 등 우리 생활 곳곳에서 유용하게 활용된답니다.

▲박동현

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콘크리트는 건물의 벽면과 기둥, 바닥 등을 만들 때 쓰인다.

콘크리트는 시멘트와 물, 모래와 자갈을 섞어 만든 건축 재료입니다. 석회석을 갈아 만든 시멘트는 모래와 자갈을 한 덩어리로 붙여 주는 접착제 역할을 해요. 모래와 자갈은 콘크리트의 부피를 채우고 강도를 높이지요. 시멘트와 물이 만나면 화학 반응이 일어나요. 이때 딱딱한 수산화칼슘 결정이 생기면서 콘크리트가 단단해집니다.

기원전 2~3세기, 고대 로마인들은 석회암과 화산재 등을 섞어 최초의 콘크리트를 개발했어요. 이 콘크리트로 로마를 상징하는 건축물인 콜로세움과 판테온 신전을 만들었지요.

이후 19세기 콘크리트의 재료 중 하나인 포틀랜드 시멘트가 발명되면서 현대식 콘크리트가 탄생했어요. 포틀랜드 시멘트는 석회암과 점토, 물 등을 혼합해 높은 온도에서 구운 후 갈아서 만들어요. 단단하고 빨리 굳으며 대량으로 생산할 수 있어서 건설 기술의 발전을 이끌었습니다.
콘크리트는 강한 힘으로 눌러도 쉽게 부서지지 않아요. 반면 양쪽에서 잡아당기는 힘인 인장력을 잘 버티지 못하고 유연성이 떨어지지요. 단점을 보완하고자 인장력에 강한 철근을 콘크리트 안에 넣어 사용하기도 해요. 오늘날 콘크리트는 건물과 다리, 댐과 도로 같은 대형 구조물부터 소리를 막아주는 방음벽과 예술 작품, 거리의 조형물까지 다양한 용도로 널리 쓰이고 있답니다.

용어 설명

글리코사이드 결합: 탄수화물 분자와 다른 분자의 결합 방식.

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기체의 독특한 성질