신문은 선생님
[재미있는 과학] 맛있게 피자 먹었으니, 신나게 1시간 달려볼까!
[발열 반응과 다이어트]
평생 먹는 음식의 무게는 약 27톤… 에너지로 소모 못 할 경우 살쪄
산소 비율 높은 음식 위주로 먹고 많이 움직여 신진대사 원활히 해야
건강하고 아름다운 몸 만들 수 있어
곧 겨울이 가고 따뜻한 봄이 오면 두꺼운 패딩 재킷을 장롱에 넣고, 화사하고 살랑거리는 얇은 옷을 꺼내게 되겠죠. 하지만 잘 움직이지 않고 주로 실내에만 있는 긴 겨울방학이 지난 뒤라, 뱃살에는 지방이 두툼해져 있는 사람도 있을 거예요. 혹시 '반드시 여름 전에 다이어트에 성공하리라' 마음먹고 있나요? 그렇다면 다이어트를 시작하기 전, 어떻게 해야 체중 감소 효과가 클지 정보를 수집하는 게 우선이겠죠? 오늘은 우리 몸속에서 에너지를 쓸 때 어떤 화학적 변화가 일어나는지, 살이 찌는 원리는 무엇인지 알아봅시다.
◇살 빼려면 발열 반응 원리 알아야
화학은 쇠를 금으로 바꾸려는 중세 연금술이 근대화되면서 발전했다는 말도 있죠. 반응물을 서로 반응시켜 우리가 얻고자 원하는 생성물을 만들어내는 것이 바로 화학의 궁극적인 목적이기 때문입니다. 다양한 화학 반응식에 따라 제각기 다른 결과물(생성물)이 만들어진다는 것은 참 신기한 일이지요.
더욱 흥미로운 것은 화학 반응이 열을 발산하는 경우, 열을 흡수하는 경우로 나누어 진다는 사실입니다. 화학 실험을 하면서 반응이 일어나는 비커를 만져보면, 어떤 실험에서는 비커가 뜨거워지지만, 어떤 실험에서는 비커가 차가워지는 경험을 하게 됩니다. 화학 반응이 일어날 때 열을 방출하는 경우를 '발열 반응'이라고 하고, 열을 흡수하는 경우를 '흡열 반응'이라고 합니다.
- ▲ 그래픽=안병현
발열 반응은 반응물이 갖고 있는 실험 전 에너지가 생성물의 에너지보다 크기 때문에 열을 방출하게 되는 것이죠. 바닷가 모래사장에서 캠프파이어를 해 본 경험이 있나요? 이때 불타는 장작 주변의 공기는 뜨거워지는데요. 에너지를 가진 장작이 연소되어 열을 발산하기 때문입니다. 즉 장작의 연소 과정도 발열 반응입니다.
흡열 반응은 생성물의 에너지가 반응물의 에너지보다 커서 열을 흡수하게 되는 것을 말합니다. 더운 여름날 마당에 물을 뿌리면 더위가 가시고 시원해진답니다. 물이 증발하면서 기화열을 흡수하고, 에너지를 많이 가진 수증기 형태로 변하기 때문에 시원해지는 겁니다.
살이 찌는 원리도 간단하게 생각해볼 수 있습니다. 우리가 먹는 음식이 가진 에너지는 신체에서 필요한 만큼 소모되며 발열 반응을 일으킵니다. 예를 들어 밀크 초콜릿을 먹었다고 생각해볼까요? 밀크 초콜릿이 가진 에너지와 우리 신체가 필요로 하는 에너지를 비교해보아야 합니다. 만약 그 초콜릿이 가진 에너지보다 적은 활동을 했다면 우리의 지방으로 초콜릿의 에너지가 차곡차곡 축적되는 것입니다. 물론 그 이상의 에너지를 소비했다면, 자신의 살에 축적된 에너지가 쓰이겠지요. 그러니 초콜릿을 먹고 살이 찌지 않으려면 운동을 해야 하는 것이죠.
◇왜 지방이 단백질보다 더 살찔까?
우리가 평생 먹는 음식의 양은 평균적으로 물을 제외하고 약 27톤이라고 합니다. 쉽게 생각해서 포장 이사 트럭 5대 이상의 음식을 먹는다고 생각하면 됩니다. 음식으로 섭취되는 3대 영양소는 단백질, 탄수화물, 그리고 지방입니다. 단백질과 탄수화물은 1g당 4㎉, 지방은 1g당 9㎉의 열량을 포함하죠.
왜 지방이 더 많은 열량을 포함할까요? 그 이유는 단백질과 탄수화물에 비해 지방의 산소 비율이 낮기 때문입니다. 우리의 몸속에서 각 영양소는 산소와 만나면서 변화하는 '산화 반응'을 거쳐 에너지를 발생하게 됩니다. 산소 비율이 낮은 지방은, 산소로 태워지는 연소 과정을 더 길게 거쳐야 하겠죠. 이 말은 지방이 더 농축된 에너지원이라는 의미입니다. 지방이 많이 들어간 치즈 피자 두 조각을 먹어치우고 음료수를 벌컥벌컥 마신 그 순간, 약 800㎉ 이상의 칼로리가 우리 몸속으로 들어가는 셈이 됩니다.
그렇다면 우리가 먹은 음식이 모두 몸의 지방으로 축적되냐고요? 다행히 그렇지 않습니다. 일반 성인 남자는 하루 평균 2500㎉, 여자는 2000㎉를 꼭 필요한 신체 활동 에너지인 기초대사량으로 소모합니다. 그보다 많은 양을 먹었을 때, 남은 칼로리는 당연히 살로 둔갑하고요. 이는 아무것도 안 하고 누워 있을 때도 생명 활동을 유지하기 위해 에너지 소모를 하는 신진대사 활동을 높여야 한다는 의미입니다. 신진대사로 열량이 원활하게 소모되지 않을 경우 체내 지방, 즉 뱃살의 형태로 에너지가 축적·저장되기 때문입니다.
따라서 몸매 보정을 위한 운동만 했을 경우, 무심코 먹는 고칼로리 음식 속 엄청난 에너지를 모두 소비할 수 없습니다. 이뿐인가요? 살 빼는 주사나 다이어트 식품 역시 마음의 안정만 줄 뿐, 음식 속 에너지를 소비해주진 않는답니다. 즉, 먹은 만큼 움직이고 기초 신진대사를 원활하게 해, 섭취한 에너지 이상을 소모해야 합니다.
그러나 먹지 않고는 살 수 없잖아요. 먹는 즐거움, 함께 먹으면서 나누는 대화, 아름다운 음식을 눈으로 볼 때 느끼는 기쁨 등 식문화는 중요한 문화생활이기도 합니다. 이 때문에 단순히 먹는 것을 제한하는 것은 옳지 않은 행동이에요. 다이어트에 있어 가장 효과적인 방법은 조금 먹고(에너지를 조금 축적하고), 운동(에너지를 태우는 활동)을 많이 하는 겁니다. 동시에 몸속 신진대사를 활성화시키면, 몸이 단단하고 아름다워진답니다.