신문은 선생님

여름이면 갑자기 많이 나타나는 벌레들이 있어요. 두 마리가 꼭 붙어 날아다니는 검붉은 색 벌레, 이름은 바로 '러브버그'예요. 도심에서 흔히 볼 수 있을 만큼 개체 수가 점점 늘어나고 있지요. 그런데, 이상하지 않은가요? 이렇게 많고 눈에 잘 띄는 벌레인데, 왜 다른 곤충이나 새들이 잡아먹지 않을까요? 과학자들은 러브버그 몸속에 있는 '원소' 때문일지도 모른다고 말해요. 그럼 러브버그 몸에 숨어 있는 과학적 비밀을 함께 알아볼까요?

세상의 모든 물질을 이루는 원소

먼저, '원소'란 무엇일까요? 원소는 과학자들이 찾아낸 가장 기본적인 물질의 종류예요. 세상의 모든 물질은 '원소'라는 조각들로 만들어져 있지요. 마치 장난감 블록을 조립해서 자동차나 집을 만드는 것처럼 말이죠.

지금까지 발견된 원소는 모두 100가지가 넘어요. 그중 '수소' '산소' '탄소' '철' '칼슘' 등은 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 중요한 원소들이에요. 예를 들어, 우리 몸은 탄소(C), 수소(H), 산소(O), 철(Fe), 칼슘(Ca) 등 여러 가지 원소로 이루어져 있어요. 뼈엔 칼슘, 피엔 철이 있지요.

러브버그도 마찬가지예요. 작은 벌레의 몸도 여러 가지 원소로 구성되어 있어요. 그중에서도 오늘은 '수소'라는 원소를 주목하려 합니다.

맛·냄새도 수소이온 영향 받아

'수소'는 세상에서 가장 작고 가벼운 원소예요. 너무 작아서 눈에 보이지도 않고, 너무 가벼워서 공기 중으로 금방 날아가 버릴 수 있답니다. 이 작은 수소가 아주 특별한 이유가 있어요. 바로 모양을 바꿔서 '수소이온'으로 변할 수 있다는 점이에요. 수소는 전자라는 작은 알갱이를 하나 가지고 있는데, 다른 물질과 반응하면서 '툭' 전자를 놓치게 되면, 그 순간 바로 '수소이온'으로 변해요. 마치 껍질이 벗겨진 알사탕처럼 말이죠.

이렇게 만들어진 수소이온은 세상의 많은 일에 정말 큰 영향을 주는 존재예요. 맛, 냄새, 물질의 성질은 수소이온이 얼마나 있느냐에 따라 영향을 받아요. 우리 몸속 환경이나 소화 작용도 이 수소이온 덕분에 이루어진답니다. 수소이온은 바로 러브버그의 비밀 무기이기도 하지요.

수소이온 많으면 산성, 적으면 염기성

러브버그의 몸속을 더 잘 이해하려면 먼저 산성과 염기성, 그리고 'pH(수소이온 농도 지수)'가 무엇인지 알아야 해요. 이 세 가지는 모두 물질에 수소이온이 얼마나 들어 있는지를 알려주는 말이에요.

먼저, 산성은 수소이온이 많은 상태를 말해요. 수소이온이 많으면 많을수록 산성이 강해지지요. 산성 물질은 시고 톡 쏘는 맛이 나고, 물질을 녹이거나 부식시키는 성질을 갖고 있어요. 예를 들어, 레몬을 먹으면 표정이 찡그려질 정도로 신맛을 느낄 수 있죠? 레몬에 수소이온이 많아서 그래요. 또 식초 냄새를 맡아보면 코가 찡할 만큼 자극적인 냄새가 나는데, 이것도 산성이 강하기 때문이랍니다.

반대로, 염기성은 수소이온이 아주 적거나 거의 없는 상태예요. 염기성 물질은 쓴맛이 나고, 손으로 만지면 미끌미끌해요. 염기성 물질은 기름때를 잘 없애는 특징을 갖고 있답니다. 우리가 매일 쓰는 비누가 대표적인 염기성 물질이에요.

pH는 어떤 물질이 산성인지, 염기성인지 숫자로 나타내는 표시예요. 0부터 14까지의 수로 나타내요. pH가 7이면 중성이고 이보다 작으면 산성, 크면 염기성이에요. 이러한 pH를 우리는 색으로도 볼 수 있어요. 바로 리트머스시험지나 pH 종이를 사용하는 것인데요. 이 종이들은 물질에 닿으면 그 물질이 산성인지 염기성인지에 따라 색이 변해요.

리트머스시험지는 단순해요. 산성 물질에 닿으면 붉은색으로, 염기성 물질에 닿으면 푸른색으로 변해요. pH 종이는 좀 더 정밀해서 pH 수치에 따라 노란색, 초록색, 파란색 등 다양한 색으로 바뀐답니다.

산성 띠고 있는 러브버그

새나 거미는 벌레를 잡아먹고 살아요. 그래서 대부분 벌레는 아무리 많아져도 어느 정도까지만 개체 수가 유지되지요. 그런데 러브버그는 왜 점점 많아지는 걸까요?

미국 플로리다대 연구팀이 의문을 풀기 위해 러브버그의 체액을 조사해 봤더니 pH가 6.5로 약한 산성이었답니다. 그런데 이 체액은 하루 정도 햇빛에 노출되면 pH 4.25 정도로 산성이 더욱 강해진다고 해요. 이렇게 산성을 띠는 러브버그의 체액은 러브버그의 무기가 될 수 있어요. 평소에 벌레를 잘 잡아먹는 새나 거미조차도 러브버그를 먹으면, 입안에서 시고 자극적인 맛 때문에 "으악, 이건 너무 이상해!" 하고 뱉어버리는 것이죠. 특히, 햇빛에 노출돼 체액이 더 산성으로 변한 러브버그를 먹은 경험이 있는 천적들은 러브버그를 '맛없는 곤충'으로 기억하고 그다음부터는 아예 가까이하지 않게 돼요. 이러한 특징 때문에 러브버그는 천적 걱정 없이 여기저기 잘 퍼져 나가고 있지요.

사실, 개미도 시큼한 맛이 나는 곤충이에요. 개미는 몸속에서 포름산이라는 산성 물질을 뿜어내요. 그 때문에 개미를 먹은 동물은 신맛에 깜짝 놀라 도망가기도 하지요.

러브버그는 사람을 물지도 않고 독도 없어요. 하지만 매년 여름이 되면 러브버그 때문에 겪는 불편함은 점점 커지고 있어요. 여름엔 러브버그 여러 마리가 자동차에 많이 붙어 있는 모습을 볼 수 있는데요.

문제는 러브버그가 자동차에 부딪히면 몸속에서 체액이 튀어나온다는 거예요. 처음에는 눈에 잘 띄지 않아서 별문제가 없어 보일 수 있어요. 하지만 이 체액은 시간이 지나며 점점 산성이 강해지고, 결국 자동차의 페인트를 서서히 녹이거나 얼룩을 남길 수 있어요. 실제로 러브버그가 차에 붙은 채로 며칠 동안 방치되면, 자동차 표면이 손상되거나 심하면 녹이 슬 수 있답니다.