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“청량음료 많이 먹으면 진짜 치아 상한다”

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“청량음료 많이 먹으면 진짜 치아 상한다”

2020.07.21 13:01
국내 연구진, 과학적 근거 규명
홍승범 KAIST 신소재공학과 홍승범 교수(왼쪽)과 연구진이 실험을 하고 있다. KAIST 제공.
홍승범 KAIST 신소재공학과 홍승범 교수(왼쪽)과 연구진이 실험을 하고 있다. KAIST 제공.

청량 음료가 치아 건강에 좋지 않다는 사실에 대한 과학적 근거가 나왔다. 

 

KAIST는 홍승범 신소재공학과 교수 연구팀이 청량음료가 치아에 미치는 기계적 특성을 관측하고 이를 영상화하는 데 성공했다고 21일 밝혔다. 

 

치아는 다양한 구조로 이뤄져 있다. 가장 바깥쪽에 있는 곳을 ‘치아 법랑질(에나멜)’이라 부른다. 치아 구성 요소 중 가장 단단해 음식을 씹을 때 치아 손상을 방지하고 외부 환경으로부터 치아를 보호하는 역할을 한다. 

 

치아 법랑질이 손상되면 보호막 역할을 할 수 없어 음식을 씹을 때 극심한 통증이 생긴다. 고령화로 치아 건강에 대한 관심이 높아지면서 치아 법랑질 손상을 예방하고 손상 원인과 과정을 규명하는 연구의 필요성이 높아지고 있다. 

 

연구팀은 치아 법랑질이 청량음료에 노출됐을 때 노출 시간에 따라 치아 법랑질 표면이 받는 기계적 영향을 ‘거칠기’와 ‘탄성계수’로 분석했다. 거칠기는 재질 표면에 나 있는 규칙 또는 불규칙한 요철의 정도를, 탄성계수는 인장력 또는 압축력에 대한 재료의 저항 정도를 말한다. 

 

연구팀은 콜라·사이다·오렌지쥬스에 치아를 각각 담갔다가 부식된 정도를 나타내는 표면의 거칠기와 재료에 힘을 가했을 때 변형된 정도를 나타내는 탄성계수 변화를 시간대별로 측정했다. 

거칠기와 탄성계수 측정에는 ‘원자간력 현미경(AFM)’을 이용했다. 원자간력 현미경은 나노미터(nm·10억분의 1미터) 크기의 탐침으로 재료 표면을 스캔해 표면 형태나 상태를 관측하는 장비다. 탐침과 시료 표면 간에 작용하는 원자간력을 이용해 3차원 영상을 얻을 수 있다. 

 

연구팀이 청량음료에 노출된 치아 법랑질을 노출 시간별로 10분까지 거칠기의 변화와 5분까지 탄성계수 변화를 측정한 결과 표면 거칠기는 노출 시간 10분일 때 초기값보다 약 5배 정도 거칠어졌다. 탄성계수는 노출 5분 동안 약 5배 가량 감소했다. 

 

특히 원자간력 현미경으로 영상화한 이미지를 통해 치아 법랑질의 부식 과정 분석 결과 흠집이 있는 치아의 경우 부식 속도가 훨씬 빠르게 진행되는 것으로 나타났다. 치아 법랑질의 부식 정도와 청량음료에 노출된 시간이 밀접한 관계가 있음을 밝힌 것이다. 

 

홍승범 교수는 “실제 치아의 부식 과정은 구강 환경이나 보호막 역할을 하는 침에 의해 연구결과만큼 심각하지 않을 수 있다”면서도 “장시간 청량음료에 노출된 치아는 부식에 의해 표면이 거칠어지고 탄성계수 등 기계적 특성 또한 저하될 수 있다”고 밝혔다. 이번 연구결과는 국제 학술지 ‘생체재료의 기계적행동저널’에 게재됐다. 

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