과학도서 - 생활과학실천사례탄산음료의 신비 생활과학사례

<생활과학사례>
탄산음료의 신비
중학교 때 일이다.
남자친구들이 탄산음료를 먹고 트림하며 여자친구들에게 장난을 치곤 했었다. 그때마다 왜 탄산음료를 마시면 트림이 나오는지 궁금했었다. 처음에는 목이 마를 때 급히 마신 것이 아닐까? 아니면 친구들이 일부러 내며 장난치는 소리일까? 하는 생각도 했었다.
그런데 탄산음료가 들어 있는 병을 자세히 들여다보니 거품이 나오는 것을 알 수 있었다. 그래서 나는 생활과학에 관한 이야기가 담긴 책도 찾아보고 인터넷 검색도 해보고 선생님께 여쭈어도 보기도 해 보았다.
선생님께서는 급히 마시면 갑자기 위 속에서 탄산가스 거품이 나온다고 말씀해 주셨다. 그래서 그 거품이 쌓이고 쌓이면서 많이 쌓이게되면 식도를 통해 다시 한 번 입까지 트림을 내는 외에는 출구가 없게 된다는 것이었다. 그래서 조금 놀랐다. 그 거품이 출구를 막는다는 것이…… 신기하기도 하…(생략)

수 있다. 알고 나니 진작 그 방법을 쓰지 않았나 하는 생각도 들었다. 생각해보니 정말 페트병을 거꾸로 놓으면 병마개의 틈새가 없어지는 것은 당연한 일이었기 때문이었다.
그리고 인터넷 검색을 하다가 어떤 사람이 남긴 글을 보게되었다. 집 냉장고에 넣어둔 탄산음료는 맛이 그렇지 않은데 이상하게 자취방 냉장고에 넣어둔 탄산음료는 탄산가스가 금방 사라져버리고 밋밋한 맛이 난다는 글이었다. 양쪽 모두 페트병의 뚜껑을 닫는 정도도 비슷하게 닫았는데 말이다. 아무래도 그 글남기신 분은 큰 냉장고와 작은 냉장고의 차이 때문일꺼라고 생각하는 것 같았다.
그래서 나는 그이유가 무엇인지 찾아보았다.
알고 보니 페트병에서 탄산가스가 빠져나가는 이유는 기압차이 때문이라는 것을 알 수 있었다.
탄산가스는 물에 녹는데 그 녹는 양이 제한되어 있다고 했다. 그래서 탄산음료를 만들때에는 온도를 낮추어 가스의 밀도를 높히고 그 다음에 압력을 높여서 강제로 탄산가스를 녹인 다음 용기를 밀봉한다고 한다. 그래서 뚜껑을 닫지 않은 탄산음료는 당연히 탄산가스가 미미하게 빠지게 되는 것이다.
하지만 한번 병을 따게되면 병 속의 기압이 낮아지고 따라서 탄산가스가 나오게된다.
특히 일부를 마셨을 경우에는 공기의 공간이 더 크기 때문에 탄산가스의 방출이 더욱 심해지고 또한 외부 온도에 따른 차이는 이 문제를 더 크게 한다고 한다. 온도가 낮아지면 기체분자의 운동에너지가 작아져서 부피도 작아지고. 따라서 기압도 낮아진다고 한다.
그런데 냉장고마다 다른 이유는 냉장고가 온도를 조절 할 때 항상 일정한 온도를 유지시키려면 매우 어렵고 복잡하다. 왜냐하면 아주 조그만 온도의 변화에도 컴프레서를 켰다 껐다를 반복해야하기 때문에. 게다가 냉장고의 경우 문을 한번 열면 내부 공기가 차가워서 무겁기 때문에 대부분 방출되어 버리고 그 반자리에 외부 공기가 들어가서 온도가 급격히 올라가기 때문이라고 한다.
그런데 대형냉장고의 경우 그럴 경우에 대비하여 냉기제어와 문열림에 따른 온도제어를 별도로 하여 온도 변화를 최소화시키지만 소형 냉장고의 경우 단순하게 온도를 제어하기 때문에 문열고 나서 다시 낮은 온도로 회복하는데에는 상당한 시간이 필요하기 때문이다. 물론 소형 냉장고는 냉기 제어도 없다.
그래서 그렇게 온도가 높아져 있는 동안에 탄산가스가 많이 빠져나가기 때문에 그런 현상이 생기는 것이라고 나와있었다.
그럼 자취방에 음료를 넣고 냉장고 문을 열지 않고 오랜 기간이 경과한 후에 보면 오히려 덜 김이 덜 빠진 것을 알 수 있을 거라는 생각이 들었다. 또한 김치 냉장고의 경우 문이 위에 있기 때문에 문을 열더라도 냉기의 배출이 훨씬 적어서 더 효과적이라고 들었다. 그래서 쉽게 상하는 음식의 경우 김치냉장고가 일반 냉장고에 비해서 훨씬 오래 가는 것이다.
이렇게 우리 생활 속에서 쉽게 과학을 발견할 수 있다는 생각이 들었다.
정말 조그마한 것에도 관심, 호기심을 갖는다면 얼마든지 과학적인 생활을 할 수 있을 것이다. 목욕탕 안에서 오래있으면 왜 손가락에 주름이 생길까? 또는 딸꾹질은 왜 나오는 것일까? 늘 우리가 주변에서 쉽게 접할 수 있는 것들이 아닌가? 이렇게 조금씩 관심을 가지고 앞으로도 과학 하는 마음으로 탐구하다 보면 나도 모르게 생활과학박사가 되어있지 않을까? 하는 작은 생각을 해본다.