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제목 삼투란 무엇일까?
작성자 최하늘 작성일 2020-05-15
작성일 2020-05-15

작성자: 생명 공부하다가 온 고3


삼투란 무엇일까?


 욕조에 물을 받고 들어가 오랫동안 있으면 손가락과 발가락 끝이 주름져 있는 것을 볼 수 있습니다. 이러한 현상이 왜 일어나는지에 대해서는 많이 알려져 있죠. 바로 삼투 때문입니다. 그렇다면 삼투란 무엇일까요?

 

 우선 삼투에 대해서 알려면 농도와 반투과성 막이라는 개념을 알아야 합니다. 농도는 물질이 진한 정도입니다. 80g과 설탕 20g으로 이루어진 설탕물 100g%농도는 20%입니다. 그리고 이 설탕물은 물90g과 설탕 10g으로 이루어진 10% 설탕물보다 설탕의 농도가 진합니다. 같은 양의 설탕물에 설탕이 더 많이 들었기 때문입니다. 반투과성 막은 미세한 구멍이 뚫려 있는 막으로 구멍보다 작은 물질은 통과할 수 있는 막입니다. 물론 구멍보다 큰 물질은 통과할 수 없습니다. 세포막 또한 이런 반투과성 막과 비슷한 성질을 나타냅니다.

 

 삼투란 이런 반투과성 막을 경계로 용매의 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 확산되면서 벌어지는 현상입니다. (확산은 양쪽의 농도가 같아지도록 물질이 이동하는 방식입니다.) 삼투의 예를 한번 들어 볼까요? 배추를 소금에 절이면 배추의 수분이 밖으로 나오면서(이 과정을 우리는 배추 숨죽이기라고도 하죠.) 배추가 짜지는 것도 삼투의 예입니다. 소금은 배추 안으로, 물은 배추 밖으로 이동하는 확산이 일어난 결과입니다. 또한 욕실에서 일어나는 현상도 물과 우리 몸 안의 액체의 농도가 다르기 때문에 확산이 일어나면서 발생하는 것입니다.

 

 그리고 삼투압은 이러한 삼투가 일어날 때 반투과성 막이 받는 압력의 이름입니다. 이 삼투압을 어떻게 확인할 수 있을까요? 간단한 실험을 통해 설명해 보겠습니다. 우선 U자 모양의 유리관이 있고, 밑의 가운데 쪽에 물 분자는 통과 가능하고 소금 분자는 통과할 수 없는 반투과성 막이 설치돼 있다고 가정해 봅시다. 그리고 왼쪽에는 소금이 10g 들어간 물을 100ml, 오른쪽에는 소금이 30g 들어간 물을 100ml 넣고 잠시 기다리면 어떤 일이 벌어질까요? 오른쪽에 넣은 소금물은 왼쪽에 넣은 소금물보다 농도가 높습니다. 그렇다면 이 두 용액의 농도를 맞추기 위해 확산이 일어나야 합니다. 관의 중간에 반투과성 막이 있기 때문에 소금은 이동하지 못하고 물 분자만 왼쪽에서 오른쪽으로 이동합니다. 물 분자가 어느 정도 이동하고 두 용액의 농도가 같아지면 확산이 멈추면서 수면 높이가 변하지 않게 됩니다. 이 때, 왼쪽 수면의 높이와 오른쪽 수면의 높이차에 해당하는 압력이 바로 반투과성 막이 받는 압력, 삼투압이 됩니다.

 

 삼투, 삼투의 예, 삼투압에 대해서 간단히 설명해 보았습니다. 삼투는 우리 몸에서, 식물 세포에서 언제나 일어나는 등 생활과도 밀접한 관련이 있는 과학 현상입니다. 이 글을 통해 주변의 과학 현상에 대해 조금 더 알게 되었기를 바랍니다.