잘녹지 않는 얼음의 원리가 궁금합니다
보통 가정에서 냉동실에 얼린 얼음은 금방녹아서 차가움도 그렇고 음료맛도 금방 희석시키는데 잘녹지 않는 얼음은 어떤원리로 그렇게 오래 유지되나요?
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.
단단하면서 투명한 얼음이 오래가는데 비결은 물의 어느점보다 낮으면서 최대한 가까운 온도에서 48시간 이상 천천히 얼리기 때문입니다.
가장 자리부터 서서히 얼리다가 중심부의 미네랄 성분을 포함한 부분을 얼기 전에 건져내어 투명하게 만들수 있습니다.
반면, 집 냉동고의 얼음은 급속 냉동으로 바깥의 물이 먼저 얼고, 미네랄 성분등이 중심부로 몰려 탁하게 됩니다.
그리고 공기도 기포 상태로 얼음 속에 갇히고 급속 냉동되기 때문에 강도도 좋지 않습니다.
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 잘 녹지 않는 얼음을 만드는 방법은 온도와 시간에 따라서 결정됩니다. 일반적으로 가정용 냉장고의 냉동실 온도는 영하 18도 정도 여서 얼기 시작하면 온도가 낮아서 엄청 빨리 얼게 됩니다. 그럼 얼음은 분자 구조가 불안정해서 강도가 약하고 녹는 속도도 빠릅니다. 그래서 시중에 파는 얼음은 영하 10도서 이틀 이상 천천히 얼린 얼음을 사용합니다. 이렇게 얼리면 분자 구조가 안정적이고 촘촘하게 얼어서 일반 냉장고에서 얼음보다 단단하고 오랫동안 녹지 않습니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
잘 녹지 않는 얼음은 공기를 빼내 얼리는 방식으로 만들어집니다. 공기는 열을 잘 전달하기 때문에 얼음의 표면이 녹는 속도를 빠르게 합니다. 하지만 공기를 빼내 얼면 얼음의 표면에 공기가 없기 때문에 열이 잘 전달되지 않아 얼음이 녹는 속도가 느려집니다. 잘 녹지 않는 얼음을 만들기 위해서는 먼저 물을 끓여서 공기를 빼냅니다. 그리고 끓인 물을 얼리면 공기가 없는 얼음이 만들어집니다. 이렇게 만들어진 얼음은 냉동실에 넣어도 쉽게 녹지 않습니다. 잘 녹지 않는 얼음은 음료의 맛을 오래 유지시키는 데 도움이 됩니다. 또한, 냉동실에 넣어도 쉽게 녹지 않기 때문에 음료를 시원하게 마실 수 있습니다.
안녕하세요. 강상우 과학전문가입니다.
첫 번째는 얼음의 표면적을 줄이는 것입니다. 얼음이 녹는 속도는 얼음의 표면적에 비례합니다. 따라서 얼음의 표면적을 줄이면 녹는 속도를 크게 줄일 수 있습니다. 이를 위해 얼음을 둥근 모양으로 만들거나, 얇은 판 형태로 만드는 등의 방법이 사용됩니다.
두 번째는 얼음의 결정 구조를 안정화시키는 것입니다. 얼음은 물의 분자가 일정한 방식으로 배열되어 있는 결정 구조로 이루어져 있습니다. 얼음의 결정 구조가 불안정하면 녹는 속도가 빨라집니다. 따라서 얼음의 결정 구조를 안정화시키면 녹는 속도를 줄일 수 있습니다. 이를 위해 얼음을 천천히 얼리거나, 공기를 불어넣어 얼리는 등의 방법이 사용됩니다.
보통 냉동실에서 만들어진 얼음은 상대적으로 빨리 녹아서 음료를 희석시키거나 차갑지 않게 만드는 경우가 많습니다. 그에 비해 잘 녹지 않는 얼음, 특히 일부 음료 서빙이나 특정 음료 메뉴에서 사용되는 얼음은 다른 조성과 방식으로 만들어져 녹는 속도를 느리게 하는 것이 일반적입니다. 이러한 얼음은 다음과 같은 원리로 오래 유지될 수 있습니다:
밀도와 크기: 잘 녹지 않는 얼음은 보통 더 크고 조밀하게 만들어질 수 있습니다. 큰 얼음 조각은 표면적이 적어 얼음과 주변 공기 사이의 열 전달이 줄어들게 됩니다.
공기포함: 얼음이 만들어질 때 공기가 함유되면 녹는 속도가 줄어들 수 있습니다. 공기 포함이 적은 얼음은 녹는 속도가 더 느립니다.
빙결 방식: 몇몇 상업용 얼음기는 얼음을 빙결시키는 방식을 조절하여 녹는 속도를 늦출 수 있습니다. 예를 들어, 느린 빙결과정을 통해 조밀하고 빠르게 얼어난 얼음을 만들어 녹는 속도를 줄일 수 있습니다.
온도 및 보관 방법: 얼음을 보관하는 환경도 중요합니다. 잘 녹지 않는 얼음을 만들었다 해도 보관 시 높은 온도와 습도는 녹는 속도를 증가시킬 수 있습니다.
일부 음료점이나 바에서는 위의 원리들을 활용하여 잘 녹지 않는 얼음을 제공함으로써 음료의 묽지 않은 맛과 차가움을 오래 유지하려고 합니다.
