공부 중 커피 한 잔, 잠 깨는데 정말 도움될까? 카페인을 대체할 7가지 성분

수험생이라면 한 번쯤 밤을 새며 공부할 때 졸음을 쫓기 위해 커피를 마셔본 경험이 있을 것입니다. 커피는 그 특유의 쓴맛과 함께 각성 효과가 있는 것으로 널리 알려져 있는데요, 과연 공부 중 커피 한 잔이 실제로 수험생의 졸음을 쫓는 데 도움이 될까요? 이번 글에서는 커피의 각성 효과에 대해 과학적으로 살펴보고, 수험생에게 어떤 영향을 미치는지 알아보겠습니다.

 

 

1. 커피의 주성분과 각성 효과

커피의 주성분인 카페인은 중앙신경계를 자극하여 일시적으로 피로를 줄이고 각성 상태를 유지하는 데 도움이 됩니다. 카페인은 뇌에서 아데노신이라는 신경전달물질의 수용체를 차단하는 역할을 합니다. 아데노신은 신체가 피로를 느끼도록 신호를 보내는 역할을 하는데, 카페인이 이를 억제함으로써 피로감을 줄이고 각성을 유지하게 만드는 것입니다.

 

카페인은 보통 커피 한 잔(약 240ml) 기준으로 95mg에서 165mg 정도가 함유되어 있습니다. 하지만 개인의 체질에 따라 카페인에 대한 반응은 크게 달라질 수 있습니다. 예를 들어, 카페인에 민감한 사람은 소량의 카페인만 섭취해도 강한 각성 효과를 느끼는 반면, 그렇지 않은 사람들은 더 많은 카페인을 섭취해야 비슷한 효과를 느낄 수 있습니다.

 

1.1. 커피 외 카페인 함유식품

카페인은 커피 외에도 들어있는 다양한 식품과 음료에 자연적으로 포함되어 있거나, 인공적으로 첨가되기도 합니다. 다음은 카페인이 포함된 주요 식품과 음료들입니다:

 

① 차(Tea)

• 홍차: 홍차 한 잔에는 약 40~70mg의 카페인이 들어 있습니다.
• 녹차: 녹차 한 잔에는 약 20~45mg의 카페인이 포함되어 있습니다.
• 우롱차: 우롱차는 홍차와 녹차 사이의 카페인 함량(약 30~50mg)을 가지고 있습니다.

 

② 초콜릿(Chocolate)

• 다크 초콜릿: 다크 초콜릿에는 1온스(약 28g)당 약 20~30mg의 카페인이 들어 있습니다. 카카오 함량이 높을수록 카페인 함량도 증가합니다.
• 밀크 초콜릿: 밀크 초콜릿에는 다크 초콜릿보다 적은 양의 카페인이 들어 있으며, 약 1온스당 5~10mg 정도입니다.
• 핫초코: 한 컵의 핫초코에는 약 5~10mg의 카페인이 포함될 수 있습니다.

 

③ 에너지 음료(Energy Drinks)

• 레드불: 한 캔(250ml)에 약 80mg의 카페인이 들어 있습니다.
• 몬스터: 한 캔(473ml)에 약 160mg의 카페인이 포함되어 있습니다.
• 핫식스: 한 캔(473ml)에 약 160mg의 카페인이 들어 있습니다.

 

④ 탄산음료(Soda)

• 콜라: 콜라 한 캔(355ml)에는 약 30~50mg의 카페인이 들어 있습니다.
• 닥터 페퍼: 한 캔(355ml)에 약 40mg의 카페인이 포함되어 있습니다.
• 마운틴 듀: 한 캔(355ml)에 약 54mg의 카페인이 들어 있습니다.

 

⑤ 커피 대용 식품

• 구아라나(Guarana): 구아라나는 아마존 지역에서 자라는 식물로, 그 씨앗에는 매우 높은 농도의 카페인이 들어 있습니다. 구아라나가 포함된 음료나 보충제는 강력한 각성 효과를 줄 수 있습니다.
• 카페인 보충제: 일부 사람들은 알약 형태로 제공되는 카페인 보충제를 섭취하기도 합니다. 보통 한 알에 100~200mg의 카페인이 포함되어 있습니다.

 

⑥ 기타 식품

• 커피맛 아이스크림: 커피맛 아이스크림 한 컵에는 약 50~60mg의 카페인이 들어 있을 수 있습니다.
• 디카페인 커피: 디카페인 커피에도 소량(약 2~5mg)의 카페인이 포함되어 있습니다.
• 간식류: 카페인이 첨가된 일부 간식이나 젤리, 껌 등에도 소량의 카페인이 포함될 수 있습니다.

 

카페인은 다양한 식품과 음료에 존재하므로, 커피 외에도 다양한 방식으로 섭취될 수 있습니다. 카페인을 많이 섭취할 경우, 각성 효과와 함께 수면 장애나 불안감을 유발할 수 있으므로 적절한 섭취량을 유지하는 것이 중요합니다.

 

1.2. 카페인을 대체할 7가지 성분들

카페인 외에도 “각성 효과”를 나타내는 성분들이 여러 가지 있습니다. 이러한 성분들은 뇌를 자극하거나 피로를 덜어주는 역할을 하여 집중력과 주의력을 향상시킬 수 있습니다. 아래는 대표적인 각성 효과를 가진 성분들입니다:

 

아래 표는 각성 효과를 나타내는 7가지 성분과 그 효과, 함유된 식품을 정리한 것입니다.

성분	효과	함유 식품	영양제 예시
테아닌(L-Theanine)	집중력 향상, 긴장 완화	녹차, 말차	테아닌 보충제
타우린(Taurine)	피로 감소, 에너지 증대	에너지 음료, 쇠고기 및 가금류	타우린 보충제
구아라나(Guarana)	강력한 각성 효과, 피로 감소	구아라나 음료, 에너지 음료	구아라나 보충제
테오브로민(Theobromine)	부드러운 각성 효과, 긴장 완화	다크 초콜릿, 코코아 파우더, 카카오닙스	테오브로민 함유 보충제
테오필린(Theophylline)	각성 효과, 호흡 개선	홍차, 우롱차	테오필린 약물 (Theodur, Slo-bid)
비타민 B군(B-Vitamins)	에너지 대사 촉진, 피로 감소	통곡물, 육류	비타민 B 복합체 보충제
판토텐산(Pantothenic Acid)	에너지 생성, 스트레스 완화	계란, 아보카도	판토텐산 보충제

 

① 테아닌(L-Theanine)

• 효과: 테아닌은 뇌에서 알파파(α-wave) 생성을 증가시켜 이완 상태를 유도하면서도 각성 상태를 유지합니다. 이는 신경전달물질인 글루타메이트와 경쟁적으로 작용하여 과도한 흥분을 억제하면서도 집중력을 높이는 효과를 나타냅니다
• 함유식품

– 녹차: 녹차는 테아닌이 풍부하게 함유되어 있으며, 긴장 완화와 집중력 향상에 도움을 줍니다.

– 말차(Matcha): 말차는 녹차보다 테아닌 함량이 더 높으며, 커피와 비교해 부드러운 각성 효과를 제공합니다.

– 테아닌 보충제: 캡슐 형태로 제공되며, 순수한 테아닌 성분이 포함되어 있습니다.

 

② 타우린(Taurine)

• 효과: 타우린은 에너지 음료에서 흔히 발견되는 아미노산으로, 신경계를 안정시키는 작용을 하며, 흥분성 신경전달물질의 활동을 조절해 긴장과 불안을 감소시키면서도 피로를 덜어주는 효과가 있습니다. 또한 칼슘 이온의 농도를 조절해 세포막의 안정성을 높여 에너지를 증가시킵니다.
• 함유식품

– 에너지 음료(예: 레드불, 몬스터, 힛식스): 이러한 음료에는 타우린이 다량 포함되어 있습니다.

– 쇠고기 및 가금류: 타우린은 특히 동물성 단백질에서 자연적으로 많이 발견됩니다.

– 타우린 보충제: 다양한 브랜드에서 타우린을 캡슐이나 파우더 형태로 판매합니다.

 

③ 구아라나(Guarana)

• 효과: 구아라나는 높은 카페인 함량을 가진 열매로, 카페인 외에도 테오필린과 테오브로민이라는 각성 물질을 포함하고 있습니다. 이러한 성분들이 복합적으로 작용하여 강력한 각성 효과를 제공합니다. 그 외에도 아데노신 수용체를 차단하여 피로감을 줄이고 집중력을 높입니다.
• 함유식품

– 구아라나 음료(예: 마테차 음료, 구아라나 소다): 남미에서 인기가 높은 음료로 구아라나가 주요 성분입니다.

– 에너지 음료(예: 번즈, 마운틴 듀 키크스타트): 일부 에너지 음료는 구아라나를 포함하여 카페인 효과를 증대시킵니다.

– 구아라나 보충제: 캡슐이나 파우더 형태로 제공되며, 구아라나 추출물이 포함되어 있습니다.

 

④ 테오브로민(Theobromine)

• 효과: 테오브로민은 주로 초콜릿, 특히 다크 초콜릿에 포함된 성분으로, 카페인과 유사하게 아데노신 수용체를 차단하여 각성 상태를 유지하며, 특히 이뇨 작용과 혈관 확장을 통해 혈류를 개선하는 데 기여합니다. 이로 인해 긴장 완화와 함께 지속적인 각성 효과를 제공합니다. 다만, 카페인보다 부드럽게 작용하여 긴장을 덜 유발하면서도 각성을 유지시킵니다.
• 함유식품

– 다크 초콜릿: 카카오 함량이 높은 다크 초콜릿은 테오브로민 함량이 높습니다.

– 코코아 파우더: 코코아 파우더는 테오브로민이 많이 포함된 형태로, 베이킹이나 음료에 사용됩니다.

– 카카오닙스: 카카오닙스는 초콜릿의 원료인 카카오빈의 껍질을 제거한 후 분쇄한 것으로, 테오브로민이 풍부합니다.

 

⑤ 테오필린(Theophylline)

• 효과: 테오필린은 차와 구아라나에 포함된 성분으로, 카페인과 유사한 방식으로 아데노신 수용체를 억제하고, cAMP(cyclic adenosine monophosphate)의 분해를 억제하여 세포 내 에너지 공급을 증가시킵니다. 이로 인해 기관지 확장과 함께 각성 효과를 제공합니다.
• 함유식품

– 홍차: 홍차는 테오필린이 포함된 대표적인 음료로, 각성 효과를 제공합니다.

– 우롱차: 우롱차에도 테오필린이 들어 있어, 부드러운 각성 효과를 얻을 수 있습니다.

– 테오필린 약물(예: Theodur, Slo-bid): 천식 치료제로 사용되는 약물이지만, 각성 효과도 있습니다.

 

⑥ 비타민 B군(B-Vitamins)

• 효과: 비타민 B군, 특히 B12와 B6는 에너지 대사를 촉진하고 피로를 줄이는 데 도움을 줍니다. 이는 간접적으로 각성 효과를 촉진하며, 집중력 향상에 기여할 수 있습니다.
• 함유식품

         – 통곡물(예: 귀리, 현미): 비타민 B군이 풍부하게 들어 있으며, 에너지 대사에 중요한 역할을 합니다.

         – 육류(예: 닭고기, 쇠고기): 비타민 B12와 B6가 많이 포함된 대표적인 식품입니다.

         – 비타민 B 복합체 보충제: 여러 비타민 B군을 한 번에 섭취할 수 있는 보충제입니다.

 

⑦ 판토텐산(Pantothenic Acid, 비타민 B5)

• 효과: 판토텐산은 코엔자임 A(CoA)의 전구체로서, 에너지 생성과 스트레스 반응에 관여합니다. 이를 통해 피로를 줄이고 신체의 각성 상태를 유지하는 데 기여합니다.
• 함유식품

        – 계란: 판토텐산이 풍부하게 포함된 식품으로, 일상적인 섭취가 가능합니다.

        – 아보카도: 판토텐산이 다량 포함된 과일로, 영양소가 풍부합니다.

       – 판토텐산 보충제: 비타민 B5가 함유된 보충제로, 필요한 경우 추가 섭취가 가능합니다.

 

이러한 성분들은 다양한 방식으로 각성 효과를 제공하며, 특정 성분들은 서로 결합하여 더욱 강력한 효과를 나타내기도 합니다. 그러나 이러한 성분들 역시 과도한 섭취는 부작용을 초래할 수 있으므로, 적정량을 유지하는 것이 중요합니다.

 

2. 커피가 수험생에게 미치는 영향

수험생들은 종종 장시간 집중력을 유지해야 하는데, 이때 커피가 도움될 수 있습니다. 커피를 마시면 일시적으로 주의력과 집중력이 향상될 수 있으며, 피로를 느끼지 않고 더 오랫동안 공부에 몰두할 수 있습니다. 하지만 이러한 효과는 단기적일 뿐, 장기적인 수면 부족을 해결하는 데는 한계가 있습니다.

 

2.1. 긍정적인 영향

• 각성 유지: 커피에 포함된 카페인은 피로를 억제하고 각성 상태를 유지하는 데 도움을 줍니다. 이를 통해 집중력과 기억력을 일시적으로 향상시킬 수 있습니다.
• 반응 시간 단축: 카페인은 뇌의 반응 시간을 단축시키는 효과가 있어, 빠른 판단이 필요한 시험 상황에서 도움이 될 수 있습니다.

 

2.2. 부정적인 영향

• 수면의 질 저하: 카페인은 수면에 영향을 미칠 수 있습니다. 특히 잠들기 전 몇 시간 내에 커피를 섭취할 경우, 수면의 질이 저하될 수 있으며, 이는 장기적으로 학습 능력에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
• 카페인 의존성: 반복적으로 커피를 섭취하게 되면 카페인 의존성이 생길 수 있으며, 이는 오히려 피로감을 증가시킬 수 있습니다.

 

3. 적정 커피 섭취량과 대체 방안

수험생이 커피를 통해 각성 효과를 얻고자 할 때, 과도한 섭취는 피하는 것이 중요합니다. 일반적으로 건강한 성인의 경우 하루 카페인 섭취량은 400mg 이하로 권장됩니다. 이는 약 3~4잔의 커피에 해당합니다. 그러나 개인의 체질과 건강 상태에 따라 적정 섭취량이 달라질 수 있으므로 주의가 필요합니다.

 

표. 커피 섭취량에 따른 카페인 함량

커피 종류	1잔(240ml) 기준 카페인 함량 (mg)	적정 섭취량 (잔/일)
드립 커피	95mg~165mg	2~4잔
에스프레소	63mg~85mg	4~6잔
인스턴트 커피	30mg~90mg	3~7잔

 

3.1. 커피 대체 방안

커피를 대체할 수 있는 각성 음료나 습관을 통해 수험생들이 피로를 극복할 수 있습니다.

• 녹차: 녹차에는 카페인이 포함되어 있지만, 커피보다 낮은 농도로 각성 효과를 발휘합니다. 또한 녹차의 테아닌 성분은 긴장을 완화시키는 효과도 있어 균형 잡힌 각성 상태를 유지하는 데 도움이 됩니다.
• 물 섭취: 탈수는 피로를 유발할 수 있습니다. 충분한 수분 섭취는 몸의 활력을 유지하고, 피로를 덜 느끼도록 도와줍니다.
• 짧은 운동: 잠깐의 스트레칭이나 산책은 혈액순환을 촉진하여 피로감을 덜어주고, 집중력을 회복하는 데 효과적입니다.

 

4. 커피 섭취에 대한 결론

결론적으로, 공부 중 커피는 수험생이 잠을 깨고 집중력을 유지하는 데 일시적인 도움을 줄 수 있습니다. 하지만 과도한 섭취는 오히려 수면의 질을 저하시켜 장기적으로 학습에 부정적인 영향을 미칠 수 있으므로 주의가 필요합니다. 적정량의 커피 섭취와 함께 대체 방안을 활용하여 균형 잡힌 학습 환경을 유지하는 것이 중요합니다.

 

참고문헌

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• Ruxton, C. (2008). The impact of caffeine on mood, cognitive function, performance, and hydration: a review of benefits and risks. Nutrition Bulletin, 33(1), 15-25.
• Smith, A. P. (2002). Effects of caffeine on human behavior. Food and Chemical Toxicology, 40(9), 1243-1255.
• 고3 수험생 집중력과 체력을 높이는 영양제