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멀고도 어려운 단어 ‘화학’. 그러나 우리 일상의 모든 순간에는 화학이 크고 작은 마법을 부리고 있다. 이광렬 교수가 간단한 화학 상식으로 생활 속 문제를 해결하는 법, 안전·산업에 얽힌 화학 이야기를 들려준다.
17세기 영국에 등장한 '커피 하우스'는 사람들이 통상 및 무역 정보를 나누는 공간이었다. 과학에 대한 심도 깊은 논의가 펼쳐지는 장이기도 했다. 그 과정에서 근대 상거래의 기틀이 마련됐고, 폭발적인 과학 발전도 있었다. 술은 사람 정신을 흐리게 했지만, 커피는 근대 지성의 기반이 됐다.
커피나 에너지 드링크에 들어 있는 카페인은 각성 효과가 뛰어나다. 소량만 섭취해도 정신이 번쩍 든다. 그래서 공부할 분량이 많은 학생이나 마감에 쫓기는 작가, 기자에겐 한 줄기 빛이다. 그런데 이들에게는 바쁘다는 것 외에도 공통.이 있다. 눈 밑이 시커멓고 몸에 힘이 없으며 만성 피로에 시달린다는 .이다. 카페인 음료는 일시적으로는 에너지를 공급할지 몰라도 결국 몸의 생기를 빨아가는 '악마의 음료'이기 때문이다. 대체 카페인은 체내에서 무슨 일을 하길래 각성 효과와 피곤함을 동시에 주는 것일까.
비타민C, 커피와 섭취하면 무용지물
우리가 활동할 때면 뇌도 아주 바쁘다. 뇌의 주 연료는 포도당이다. 뇌는 포도당을 소비하며 찌꺼기로 아데노신이라는 물질을 끊임없이 만들어낸다. 뇌세포에는 아데노신 수용체가 있는데, 뇌 활동의 부산물인 아데노신이 수용체를 채운다. 아데노신 수용체가 포화 상태가 되면 졸음이 밀려온다. 우리 몸이 '쉬어야 한다'고 일깨워주는 것이다
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그런데 카페인은 아데노신과 아주 비슷하게 생겼다. 체내에 들어오면 곧바로 뇌로 가서 아데노신 수용체 자리를 막아버린다. 아데노신 수용체와 아데노신이 결합하지 못하니 뇌는 아데노신이 부족하다 착각하고, 우리는 각성 상태가 된다. 각성 상태에서 사람은 공부도, 일도 할 수 있다. 그 과정에서 아데노신이 더욱 축적된다.
문제는 카페인이 체내에 계속 머물지 않고 일정 시간이 지나면 빠져나간다는 。이다. 카페인이 사라지면 그동안 아주 많이 쌓인, 자기 자리에서 쫓겨났던 아데노신들이 아데노신 수용체를 향해 돌진한다. 당연히 졸음이 쏟아지게 된다. 에너지 드링크에는 설탕도 많이 들어 있다. 짧은 시간에 혈당이 솟구쳤다가 뚝 떨어지면 피로와 함께 우울감도 찾아올 수 있다. 또다시 당을 찾게 되는 악순환이 발생하기도 한다.
건강을 챙기겠다며 비타민C나 영양제를 커피와 함께 털어 넣는 사람도 적잖다. 물 마시기 귀찮으니 커피를 마시는 김에 같이 먹자는 생각이겠지만, 그다지 현명한 행동은 아니다. 비타민C는 수용성 비타민이다. 체내에 흡수되고 남은 것은 소변과 함께 배출된다. 그런데 카페인은 강력한 이뇨 작용을 한다. 비타민C가 흡수될 시간을 주지 않는다. 게다가 화학적으로 볼 때 비타민C(아스코르브산)는 산성이고, 커피 역시 산성이다. 빈속이나 예민한 위장에 산성 물질 2가지를 한꺼번에 부으면 위벽이 헐어 속쓰림이 생길 수 있다.
커피 마시면 술 깬다? 오히려 숙취만 더해
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술을 잘 마시지 못하는 사람에게 '술자리에서 강해지는 비결'이라며 에너지 드링크를 추천하기도 한다. 술의 진정 작용을 카페인의 각성 효과로 억제한다는 논리다. 실제로 술자리 도중 슬그머니 나가서 카페인이 잔뜩 들어 있는 음료수를 마시면 정신이 번쩍 드는 듯하다. 정말 뇌가 카페인에 의해 정상적인 상태로 돌아온 것일까. 전혀 그렇지 않다. 뇌는 이미 알코올 작용으로 느리게 작동하고 있다. 이때 카페인은 '술이 깼다'고 사람을 속일 뿐이다. 결국 자기가 취한 줄 모르고 치사량에 육박할 만큼 술을 더 마시거나, 겁도 없이 운전대를 잡는 일이 벌어질 수 있다. 알코올과 카페인 둘 다 체내 수분을 빼앗는 '탈수 주범'이라는 。도 문제다. 이 둘이 협력해 혈관 속 수분을 다 빼내버리면 다음 날 최악의 숙취와 콩팥 손상을 경험할 수 있다.
담소를 나누며 향기로운 커피를 느긋하게 즐길 때 적당한 양의 카페인은 뇌의 피로 신호를 잠깐 잊게 해 삶에 활력을 부여한다. 하지만 카페인은 결코 피로를 해결하는 근본적인 방법이 될 수 없다. 건강을 지키려면 영양제는 맹물과 함께 먹자. 술자리에서는 카페인 섭취를 자제하자. 늦은 오후부터는 카페인을 멀리해 제때 잠을 이룰 수 있도록 하자. 그래야 몸이 회복되고 늙지 않는다. 잊지 말자. 카페인을 통한 각성은 피로를 잠시 미뤄두는 것에 불과하다는 사실을.
이광렬 교수는… KAIST 화학과 학사, 일리노이 주립대 화학과 박사학위를 취득하고 2003년부터 고려대 화학과 교수로 재직 중이다. 대표 저서로 '게으른 자를 위한 수상한 화학책' '초등일타과학' '사춘기는 처음이라' 등이 있다.
이광렬 고려대 화학과 교수
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