드라이아이스의 과학적 원리에 대해 궁금해서요.

Question

아이스크림을 포장할때 드라이아이스를 넣어주는데 궁금한게 드라이아이스의 과학적 원리와 왜 얼음처럼 생겼는데 만지면 화상을 입는다고 하는건가요? 아시는분 알려주세요.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

드라이아이스는 이산화탄소(CO2)를 압축하고 냉각하여 압력을 줄이면서 기체를 고체로 변화시킨 물질입니다. 이 과정에서 기체에서 고체로 변화하는데, 이 때 압력이 급격히 낮아져서 증발하는 과정에서 주변 열을 흡수하면서 매우 낮은 온도를 유지합니다.

드라이아이스를 만지면 화상을 입는 이유는 이 때문입니다. 일반적인 얼음보다 온도가 매우 낮기 때문에, 드라이아이스를 직접 만지면 손에 있는 물기가 증발하면서 드라이아이스 주변의 열을 흡수합니다. 이는 매우 빠르게 일어나기 때문에 손에 화상을 입을 수 있습니다.

아이스크림을 포장할 때 드라이아이스를 넣어주는 이유는, 드라이아이스가 냉각한 상태로 아이스크림을 감싸면서 액체로부터 고체로 변화하여 아이스크림을 유지해줍니다. 이렇게 드라이아이스를 이용하여 아이스크림을 냉각시키면서 유지하는 방식을 '드라이아이스 냉각법'이라고 합니다.

Answer 2

안녕하세요. 한진 과학전문가입니다.

드라이아이스는 기체인 이산화탄소(CO2)의 고체 형태입니다. 대부분의 고체와 달리 드라이아이스는 따뜻할 때 액체로 녹지 않고 대신 승화합니다. 즉, 고체에서 기체로 바로 전환됩니다. 이것이 "드라이" 아이스라고 불리는 이유입니다.

드라이아이스의 온도는 일반적으로 섭씨 -78.5도(화씨 -109.3도)로 매우 낮습니다. 너무 춥기 때문에 배송 중에 아이스크림과 같은 것을 얼린 상태로 유지하는 데 사용됩니다.

드라이아이스를 만지면 열화상과 유사한 화상을 입을 수 있습니다. 이것은 실제로 드라이아이스의 온도가 극도로 낮기 때문에 발생하는 냉화상 또는 동상입니다. 드라이아이스 그 자체는 당신을 태우는 것이 아니라 오히려 극심한 추위가 피부 세포를 손상시킵니다.

집게나 절연 장갑을 사용하여 드라이아이스를 조심스럽게 다루고 드라이아이스가 승화할 때 가스가 축적될 수 있는 밀폐된 공간을 피하는 것이 중요합니다. 밀폐된 공간에서 승화하는 CO2는 산소를 대체하여 잠재적으로 위험한 상황을 초래할 수 있습니다. 극한의 추위와 내부 손상 가능성이 있으므로 드라이아이스를 먹거나 섭취하지 않는 것도 중요합니다.

드라이아이스가 승화할 때 보이는 "연기" 또는 안개는 실제로 작은 물방울입니다. 차가운 CO2 가스는 주변의 공기를 냉각시켜 공기 중의 수분이 구름을 형성하는 작은 물방울로 응결되도록 합니다. 이 효과는 종종 무대 제작 및 유령의 집에서 으스스하고 구르는 안개를 만드는 데 사용됩니다.

Answer 3

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.

드라이아이스는 이산화탄소를 -78.5이하의 온도에서 얼린것으로 드라이 아이스를 손으로 만지면 화상을 입는다는 말은 너무 온도가 낮아 피부가 괴사해 꼭 화상입은것 처럼 상처가 생겨 착각을 하는 겁니다 화상이 아니라 동상을 입는겁니다

Answer 4

안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.

드라이아이스는고체 이산화탄소의 다른 이름입니다. 이것은 기체인 이산화탄소를 압축·액화해 노즐로부터 분출시켜 일부를 기화시키는 과정을 통해 만들어집니다. 이 기화과정에서 열을 빼앗긴 이산화탄소가 냉각돼 눈과 같은 고체로 된 것을 드라이아이스(Dry Ice)라고부릅니다. 상품화된 드라이아이스는 이것에 소량의 액체 이산화탄소를 넣고 압축하고 굳혀서 만든 것입니다. 드라이아이스는 대기 중에서 -78.5℃에서 승화하면서 주변에서 열을 빼앗습니다. 또한 단위 중량당 기화열(氣化熱)이 크고 얼음과 달리 젖지 않기 때문에 냉각제로 널리 이용됩니다. 또한 실험실에서 에테르·메틸알코올 등에 넣어 냉각제로 사용합니다. - 80℃ 또는 -1백10℃정도까지쉽게 냉각할 수 있기 때문에 과학연구용으로도 많이 사용됩니다.

그렇지만 드라이아이스는 0℃인 얼음과 달리 매우 낮은 온도의 물질이기 때문에 직접 손이나 몸에 닿으면 급격한 동상에 걸리기 쉬우므로장갑을 끼고 다뤄야 합니다. 그렇지 않고 직접 손에 닿으면 피부가 급격한 온도강하를 일으켜 조직장애가 일어나는 현상, 즉 동상에 걸리는것입니다. 느낌에는 화상과 같은 조직장애가 일어나는 것이지만 실제로는 급격한 온도하락에 의한 동상을 겪는 것입니다.

Answer 5

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 드라이아이스는 영하 78도에서 고체가 바로 기체로 되는 기화가 발생됩니다. 기화가 될때 주위에 열을 흡수하여 기화 되므로 주위에 열을 흡수하므로 차가운 음식을 차게 유지시켜 주는 것입니다. 이런 드라이아이스를 만지면 손에 따뜻한 피부의 열을 뺏앗아 순식간에 찬상태가 되어서 빠른 시간에 피부온도가 영하로 떨어지게 되면서 조직세포가 얼면서 세포가 손상을 입게 되어 붓고 아프게 되는 것입니다. 이런현상이 화상을 입었을때와 비슷해서 화상을입는 다고 생각하시는데 실제로는 동상을 입게 되는 것입니다.

Answer 6

안녕하세요.

드라이아이스는 이산화 탄소를 냉각해 고체 상태로 만든 것입니다. 물의 어는점은 0도이고 이산화 탄소는 그보다 낮은 영하 78.5도 쯤에서 얼게 됩니다. 따라서 드라이아이스는 매우 낮은 온도를 갖게 됩니다. 만약 드라이아이스를 만지게 된다면 순간 접촉면의 세포부터 손상을 입게 됩니다. 장시간 만지게 되면 세포가 괴사하고, 혈관이 막히게 됩니다. 이때 화상과 비슷한 증상을 겪어서 화상이라고 표현하는것 같습니다.

Answer 7

안녕하세요. 박재민 과학전문가입니다.

드라이아이스는 보통 기체인 이산화 탄소를 특수한 방법을 이용해 고체로 만든 것입니다. 기체인 이산화 탄소에 높은 압력을 주면 이산화 탄소가 액체로 변하고 그리고 눈과 같은 결정의 형태로 변하게 됩니다. 다시 높은 압력을 가해 주면, 눈덩이가 만들어지는 것처럼 고체 이산화 탄소인 드라이아이스가 만들어집니다. 드라이아이스가 손에 닿으면 피부온도가 급속도로 내려가기 때문에 상처를 입게 되고 화상 같은 뜨겁고 아픈 통증이 나타납니다.

Answer 8

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. 드라이 아이스는 이산화탄소를 극저온으로 낮춰 만든 고체입니다. 따라서 만질경우 저온에 의한 동상을 입게되는데 그 증상이 화상과 유사하여 화상을 입는다고 오해되고 있습니다.

Answer 9

이산화탄소(CO2)를 압축하여 고체 상태로 만든 냉매가 드라이 아이스입니다.

이것은 일반적인 냉매와 달리 상온에서 압력이 낮아지면 고체 상태에서 바로 기체 상태로 전이되는 특징을 갖고 있습니다.

드라이아이스를 얼음과 구별할 수 있는 가장 큰 차이점은 온도입니다. 드라이아이스는 -78.5°C 이하의 극저온에서 보관되며, 이는 얼음보다 훨씬 더 낮은 온도입니다.