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삼투압이란

먼저 삼투압이란 어떤 것인지 누구나 알기 쉽게 간단하게 설명한다면삼투압이란 두 농도가 다른 물이 이웃할 때 농도를 일정하게 유지하려고 수분이 이동하는 힘으로 생물 세포의 작용에서 중요한 역할을 하고 있습니다.
왜냐하면 생물의 세포는 세포 안과 밖에서 물질이 이동하고 있고, 그 때 삼투압을 사용하고 있기 때문입니다.

예를 들면 생물이 살아가기 위해서 필요한 산소는, 삼투압을 이용해 세포 표면의 막을 통과해 세포에 전달되고 있습니다.세포막은 필요한 물질만을 통과시키기 위한 필터의 기능을 하고 있으며, 이러한 작용을 하는 막은 '반투막'이라고 불립니다.그러면 왜 두 농도가 다른 물이 서로 이웃하게 되면 삼투압이 발생하는 것일까요.그 구조를 알기 위해서는 우선 반투막에 대해 이해할 필요가 있습니다.

★삼투압이 생기는 반투막은 무엇인가?투막의 종류를 해설
삼투압은 반투막인 세포막의 구조에 의해 일어납니다.여기서는 반투막이나 다른 투막에 대해서 설명하겠습니다.반투막은 막에 작은 구멍이 많이 뚫려 있어 여러 가지 물건이 막을 드나들 수 있는 특수한 구조를 하고 있습니다.반투막은 물이나 작은 물질은 통과하지만 큰 물질은 통하지 않는다는 성질이 있습니다.커피 필터나 자루 같은 이미지입니다.

덧붙여서, 반투막을 경계로 하여 농도가 다른 용액끼리의 사이에 물등의 용매(용액원이 되는 액체를 말하는 것)의 이동이 일어나는 현상을 침투라고 부르고 있습니다.또한 세포에 사용되는 투막은 그 밖에도 있기 때문에 소개해 두겠습니다.

전투막은 반투막과 달리 물에 녹아 있는 어떤 입자라도 통과해 버리는 막입니다.전체 투막에서는 농도의 차이가 생기지 않기 때문에 삼투압은 발생하지 않습니다.전부 통과해 버리는 것이라면 의미가 없는 막이라고 생각할지도 모르지만, 그렇지는 않습니다.그 막이 있기 때문에 세포의 형태를 유지하는 데 중요한 역할을 하고 있는 것입니다.식물에서의 세포벽은 전체 투막으로 형성되어 있습니다.

삼투압이 생기는 구조란?
반투막의 구조를 알아냈을 때, 그럼 삼투압이 생기는 구조에 대해 설명하겠습니다.반복해서 말씀드리지만 삼투막은 반투막으로 칸막이 된 두 방에 들어간 액체의 농도가 다를 때 발생하는 힘이므로 반투막이 있으면 세포가 아니더라도 만들어 낼 수 있습니다.아래 그림은 용기의 중앙을 반투막으로 칸막이한 장치입니다.일단 양쪽에 물만 들어있는 상태에 대해서 설명을 해드릴게요.

입자는 반투막 틈새보다 작아 좌우 방을 오갈 수 있기 때문에 농도는 같아집니다.이 상태에서는 삼투압이 발생하지 않습니다.이어서 오른쪽에 물 입자보다 큰 입자의 용질(예를 들어 소금 등)을 넣었을 때에 대해서 설명하겠습니다.

반투막이란 ② 증류수와 식염수
반투막에 뚫린 구멍은 물 입자는 통과하지만 큰 입자는 통과할 수 없습니다.구멍을 통과할 수 없는 큰 입자는 그 구멍을 막아 버립니다.

따라서 오른쪽에서 왼쪽으로 이동하는 물 알갱이의 수는 왼쪽에서 오른쪽으로 이동하는 물의 수보다 적어집니다.입자 이동에 치우침이 생겼기 때문에 물은 왼쪽에서 오른쪽으로 흐릅니다.

이런 물이 이동하는 힘이야말로 삼투압인 거죠.

삼투압으로 알아둬야 할 용액을 부르는 법
삼투압의 구조를 알아냈을 때 삼투압이 일어났을 경우 용액을 부르는 방법이 있으므로, 이것도 기억해 둡시다.여기에서는 예를 들어 증류수와 염화나트륨 용액을 비교합니다.

• 두 용액을 비교했을 때 삼투압이 높은 용액을 고장액이라고 부릅니다.
  
  
• 두 용액을 비교했을 때 삼투압이 낮은 용액을 저장액이라고 부릅니다.
  
  
• 두 용액을 비교했을 때 삼투압이 같은 용액을 등장액이라고 부릅니다.

삼투압이란 고장액과 저장액
삼투압 작용이란?세포가 수축 팽창하는 구조
용액을 부르는 방법에 대해서 설명을 드렸는데 각각의 용액의 경우에 삼투압은 어떻게 되는지 정리를 해보도록 하겠습니다.여러 가지 말이 있어 혼란스럽지만 포인트는 세포의 삼투압은 '물을 끌어들이는 힘'이라는 것입니다.

고장액에 넣었을 경우
세포의 삼투압보다 외액의 삼투압이 큰 상태에서는 어떤 변화가 일어날까요?이 상태는 채소를 소금에 절인 상태라고 생각하면 이미지가 생기기 쉽습니다.야채를 소금에 절이면 시나브로 변해갑니다.세포도 마찬가지로 수분이 빠져나가면서 세포는 작아지게 됩니다.삼투압은 물을 끌어들이는 힘이므로 세포의 삼투압은 고장액에 넣기 전에 비해 커집니다.

저장액에 넣었을 경우
세포의 삼투압이 외액의 삼투압보다 큰 상태에서는 어떤 변화가 일어날까요?이 상태는 채소를 물에 절인 상태라고 생각하면 이미지가 생기기 쉽습니다.야채를 물에 담그면 물에 담그기 전보다 물을 빨아들여서 아삭아삭해집니다.

세포도 마찬가지로 수분을 마시고 커지고 있습니다.삼투압은 물을 끌어들이는 힘이므로 세포의 삼투압은 저장액에 넣기 전에 비해 작아집니다.부피와의 관계가 반대이기 때문에 당황하실 수 있지만, 곤란하다면 '물을 끌어들이는 힘'이라고 생각하시면 됩니다.