차나 커피를 머그컵에 담아서 전자 레인지에 돌렸다가...한 모금 마시다가 너무 뜨거워 당황한 적은 없었는가요?
사실 전자 레인지에서의 따뜻한 물과 스토브에서 끓인 물은, 유사하지만 조금은 다르다고 한다.
- 스토브와 전자 레인지에서는 따뜻하게하는 방법이 다르다
만약 주전자에 물을 넣고 스토브에서 가열했다고하자. 그러면 물은 바닥에서 가열되어 밀도가 얇게되고, 그 때문에 위로 이동. 동시에 온도가 낮은 물은 아래로 내려가고, 거기서 가열되어 상승. 이런 일을 반복하고 있다.
이것을 "대류"라고 하며, 이 과정을 통해 물은 전체가 골고루 따뜻하게된다.
그런데 전자 레인지로 데울 경우는 조금 다른 프로세스로된다. 물은 모든 각도에서 가열되므로, 대류가 일어나지 않는다. 이때문에 상단과 하단에서는 온도차가 발생하기 쉽다.
바닥에서 가열된 것에 비해, 첫 모금이 매우 뜨겁게 느껴지는 것은 그 때문이다.
- 전용 플레이트로 대류를 생성
그래서 중국의 전자 과학 기술 대학의 그룹은, 전자 레인지에 의한 가열 과정을 연구하여, 전자 레인지에서도 대류를 만들어내는 방법을 고안했다.
그 요령은, 전자파가 수면에 닿지 않도록하는 것. 이를 위해 개발된 것이 전용 설계의 실버 플레이트이다.
알루미늄 호일과 같은 그것을 컵의 가장자리에 설치하는 것으로, 액체 상단에 조사되는 전자파를 감소시키고, 가열 프로세스를 대류에 가깝게하는 것이다.
실험에 따르면, 7센티미터의 판이있는 유리 컵에 물을 넣고, 그것을 전자 레인지로 따뜻하게 한 결과, 수면과 바닥의 온도 차이가 7.8도에서 0.5도까지 줄어들었다고한다.
- 화재 걱정도 없다
전자 레인지에 금속을 넣는 등 보통은 위험한 일이지만, 연구진은 사고가 일어나지 않을 것같은 효율적이고 안전한 디자인을 고안했다. 플레이트의 크기와 발화하기 쉬운 가장자리 부분을 꼼꼼하게 조정 한 결과, 가스 레인지에 넣고 작동시켜도 발화하지 않는 것으로 확인되었다고한다.
연구 그룹은 현재 상품화를 모색하고, 대량 생산하는 방법과 비용을 절감하는 방법 등을 모색하고 있다는 것. 이것이 완성되면 전자 레인지로 돌린 음료수를 홀짝 홀짝 마실수 있고, 뜨겁게 입술이 데이는 일이 없어 질 것이다.
같은 방법으로 고체를 가열하는 방법도 연구하고 있다고 하지만, 이것은 상당히 복잡하고 어렵다고. 우선은 따뜻한 음료에 만족해야 할 듯...
이 연구는 "AIP Advances(8월 4일자)"에 게재되었다.