[소년중앙] 냉동실 없이도 얼음과자 만들 수 있을까

[소년중앙]

‘과학, 실험, 으악 따분해!’라고 느낀 적 있나요. 이제 걱정하지 말아요. 소년중앙이 집에서 준비할 수 있는 물건으로 재미있는 실험을 시작합니다. 초등학교 과학 연구 교사 모임 아꿈선(www.아꿈선.com)과 함께하는 소꿈연구실이에요. 소꿈연구실에서 가벼운 실험을 하나씩 성공하다 보면 과학과 친해질 수 있을 거예요. 차근차근 따라 해 보고, 소년중앙 홈페이지(sojoong.joins.com)에 인증도 해봅시다.

시원한 얼음과자 만들기 (4학년 2학기 2단원 1차시)

1. 준비물

얼음(500㎖), 접시, 소금, 작은 숟가락, 유리 막대, 주스(또는 우유), 위생장갑(비닐장갑), 나무젓가락(또는 집게)

2. 실험과정

① 작은 숟가락을 이용해 비커에 잘게 부순 얼음과 소금을 번갈아 넣습니다. 얼음과 소금 비율은 3:1이 좋습니다.

② 유리막대로 얼음과 소금을 잘 섞습니다.

③ 위생장갑 손가락 부분에 주스를 넘치지 않을 정도로 적당량 따라 넣습니다.

④ 위생장갑의 뚫린 부분을 사용하지 않은 나무젓가락 또는 집게로 고정합니다.

⑤ ④를 비커에 넣습니다. 주스는 얼음에 완전히 잠겨야 합니다.

⑥ 10분 후 언 주스를 비닐장갑에서 빼면 얼음과자 완성입니다. 비커 안의 얼음은 녹아 있는 걸 확인할 수 있죠.

⑦ 주스 대신 우유를 사용하면 우유 빙수를 만들 수 있습니다. 과자를 잘게 잘라 넣은 후 우유를 넣어 얼리면 식감 좋은 얼음과자를 만들 수 있고요.

3. 오늘의 개념

- 얼음과자의 비밀

실험으로 만든 얼음과자는 맛있게 먹었나요. 얼음과 소금은 왜 섞은 걸까요. 얼음에 소금을 뿌리면 얼음은 바로 녹기 시작합니다. 소금이 얼음의 어는점을 낮추기 때문이죠. 이를 어는점 내림 현상이라고 합니다. 순수한 얼음 상태의 최저 온도는 –5℃이지만 소금을 뿌린 얼음의 최저 온도는 –24℃까지 가능해요. 소금이 뿌려진 얼음은 –24℃까지 온도가 낮아져야 얼음 상태를 유지할 수 있는데 그렇지 않았으니 녹는 거죠. 얼음은 물의 고체 형태로, 이때 물 분자는 서로 강력한 끌어당김(인력) 상태로 안정돼 있죠. 소금을 뿌리면 소금 분자가 물 분자 사이로 끼어들어 안정화된 물 분자 구조를 무너뜨리고 다시 액체 상태로 변하게 해요. 이 때문에 고체가 되는 건 전보다 어려워지죠.

-얼음이 녹으면 왜 주변이 시원해질까 
얼음이 녹아 물이 되면 열을 흡수해 주변의 온도를 낮춰요. 얼음이 물로 녹는 것처럼 고체가 액체 상태로 변하는 현상을 융해라고 하죠. 고체가 융해될 때 주변 열을 흡수하고, 이 열은 융해열이라고 불러요. 얼음이 융해해 물이 되면서 주변의 열을 흡수해 온도가 떨어지는 거랍니다.

-'아이스크림 튀김'이 가능한 이유는
이른바 '아이스크림 튀김'을 본 적 있나요. 겉은 바삭한 튀김이지만 속은 부드러운 아이스크림이라 여름에 딱 맞는 간식이죠. 만드는 방법은 아주 간단해요. 꽁꽁 얼린 아이스크림에 계란과 튀김가루를 섞어 만든 튀김옷을 입히고 뜨거운 기름에 10초가량 튀기면 완성이죠. 아이스크림이 어떻게 안 녹고 튀김옷 속에서 차가움을 유지하고 있을까요. 그 비밀은 바로 튀김옷이죠. 빵가루의 탄산수소나트륨은 열을 받으면 이산화탄소 기체를 발생시켜요. 이산화탄소 기체층은 열을 전달하는 게 느리죠. 덕분에 튀김옷의 열이 아이스크림에 도달하지 못해 녹지 않는 거랍니다.

정리=강민혜 기자 kang.minhye@joongang.co.kr, 도움말=김선왕 아꿈선 영상팀장