KISTI의 과학향기

클라온: 이상하다. 저번 슈르연구소에서 먹은 라면은 엄청 맛있었는데 내가 요리를 못하는 걸까? 슈르 님한테 물어봐야지.

클라온: 슈르 님~!

슈르: 아, 클라온. 오랜만이에요. 잘 지냈어요?

클라온: 안녕하세요. 저... 궁금한 게 있어서 왔는데 저번에 끓여주신 라면 있잖아ㅇ....

슈르: 일단 들어와서 얘기할까요?

#클라온이 만든 라면이 맛 없는 이유는?

슈르: 아마 클라온 때문이 아니라 클라온이 하늘에서 라면을 끓였기 때문일 것 같아요. 지구에는 중력이 작용을 하는데 낮은 곳일수록 공기가 많아서 기압이 높고 높이 올라갈수록 공기가 적어져서 기압이 낮아져요.

슈르: 오늘은 기압이 낮으면 어떤 환경이 되는지 간단하게 실험으로 알아보도록 할게요. 첫 번째로 이 풍선을 이용해서 기압이 낮아지면 어떤 변화가 일어나는지 실험을 해보도록 하겠습니다.

짠! 가장 먼저! 이 크기가 똑같은 풍선 두 개를 이용해서 기압을 낮추는 실험을 해보도록 할게요. 이거는 용기 안에 있는 공기를 빼내서 용기 안을 저기압 상태로 만들어주는 진공용기입니다. 진공용기 안에 방금 불어준 풍선을 넣어주도록 할게요. 그리고 이 용기 안에 들어있는 공기들을 빼내주도록 하겠습니다.

어떻게 빼냐면, 이렇게 빼요!

어, 커졌다. 풍선이 커진 게 보이나요? 이 용기 안에 공기를 다시 넣으면 다시 줄어들어요.

클라온: 우와, 신기해요!

슈르: 제가 이렇게 펌프질을 해서 용기에 있던 공기들을 모두 빼 주었는데요. 이렇게 주변 환경이 저기압이 되면 풍선 안에 갇혀있던 공기 분자들을 누르고 있던 힘이 작아지면서 풍산 안에 들어있던 공기의 부피가 커지면서 풍선이 커지게 되는 거예요.

그러면 이번에는 비슷하게 초코파이를 이용해서 실험을 해보도록 할게요. 초코파이를 뜯어서 용기 안에 넣어주도록 할게요. 우리 주변의 기압은 1기압이에요. 이렇게 초코파이가 본연의 모습을 유지하고 있는데요. 만약에 2기압, 3기압 커지게 된다면 초코파이는 엄청 힘을 많이 받아서 쪼그라지겠죠.

그런데 0.9기압, 0.8기압으로 오히려 저기압이 되면 초코파이는 어떻게 될까요? 지금부터 실험해보도록 하겠습니다.

초코파이 터진다. 초코파이 터졌다...!

초코파이 안에 있던 마시멜로가 바깥으로 엄청 튀어 나왔거든요. 아까 풍선이랑 똑같은 거예요. 주변에 있던 기압이 낮아지니까 마시멜로 속에 들어있던 공기의 부피가 아까 풍선처럼 커지면서 이렇게 밖으로 튀어나오게 된 거예요. 그럼 이 상태에서 공기를 다시 한 번 넣어줘 보도록 할게요.

오, 초코파이가 다시 원상 복구됐어요. 짠! 신기하죠? 1기압 상태로 돌아온 거예요.

신기방기 동기방기

이번에는 물을 이용해서 기압 실험을 해보도록 하겠습니다. 물은 몇 ℃에서 끓죠? 물은 100℃에서 끓는데 물은 지금 71℃예요. 100℃가 안 되죠? 하지만 아까처럼 진공용기를 ㅣ용해서 공기를 빼낸 다음에 용기 안에 저기압 상태로 만들어서 물이 끓도록 한 번 해보도록 하겠습니다.

그러면은 공기를 빼줘보도록 할게요.

허흐...너무 더워...물이 끓기 전에 제가 끓겠어요.

보글보글하는데? 어, 보글보글한다. 보글보글한다! 보글보글해요? 보글보글해요!

끓는다...끓는다...!

물 끓는 거 봤죠? (네, 봤죠.)

봤어요? (네!)

실험 끝! 이렇게... 물이 보글보글 끓고 있지요? 끓는다는 건... 물이 액체에서 기체가 된다는 건데요. 이 물은 밖에서 눌러주는 힘, 즉 기압에 대항해서 훨훨 날아갈 수 있을 때 기체가 되는 거거든요. 보통은 100℃ 정도는 되어야 물 분자들의 힘이 기압을 이기게 되거든요.

그런데 지금은 제가 저기압 상태로 만들어줬기 때문에 100℃가 되지 않았는데도 공기 압력을 이기고 끓을 수 있었던 거예요.

자, 이제 클라온.하늘에서 라면을 끓이면 맛이 없는 이유에 대해서 설명해줄게요. 액체가 끓는 온도를 우리는 끓는점이라고 해요. 1기압에서의 물의 끓는점이 바로 100℃예요. 그런데 하늘에서는 1기압보다 기압이 낮아져서 끓는점도 같이 낮아진 거죠. 더 낮은 온도에서도 물이 끓을 수 있게 된 거예요. 그래서 라면이 설익고 맛이 없어진 걸 거예요.

클라온: 아, 그랬구나... 신기해요! 그럼 저는 어떻게 라면을 끓여야 하나요?

슈르: 기압이 낮은 곳에서도 라면을 맛있게 끓이는 방법이 있어요. 제가 아까 통속에 기압을 낮춰서 끓는점을 낮췄잖아요? 반대로 기압을 높여주면 돼요!

저기압에서 라면 맛있게 끓이는 법

슈르: 이렇게 냄비 위에 돌을 올려놓거나 압력솥을 이용하면 산 정상이나 하늘에서도 냄비 안에 압력이 높아져서 끓는 물 100℃에 맛있는 라면을 만들 수가 있어요. 그런데 산에서는 불을 이용해서 라면을 끓이면 산불이 날 수 있으니까 절대로 불 사용 안 됩니다.

어때요, 클라온. 오늘 기압과 끓는점에 대해서 배워봤는데 재밌었나요?

클라온: 너무 재밌었어요!

슈르: 클라온이 재밌었다니 다행이네요. 그럼 과학향기 시청자 여러분도 과학에 대한 관심 앞으로도 더 많이 가져주시고, 과학향기도 더 많이 사랑해 주세요.

그럼 다음에 볼게요!