들러붙지 않는 프라이팬에 음식이 들러붙는 원인

'들러붙지 않는다는 광고를 보고 구입한 프라이팬이 가열하는 동안 음식이 들러붙는 경험이 있는 사람도 많을 것입니다. 이런 기능성 프라이팬에 음식이 들러붙는 현상에 대해, 체코과학아카데미가 '온도차에 의해 기름의 두께에 차이가 있는 것이 원인'이라는 연구결과를 발표했습니다.

On formation of dry spots in heated liquid films: Physics of Fluids: Vol 33, No 2
https://aip.scitation.org/doi/10.1063/5.0035547

On formation of dry spots in heated liquid films

Why food sticks to nonstick frying pans
https://phys.org/news/2021-02-food-nonstick-pans.html

Why food sticks to nonstick frying pans

체코과학아카데미의 알르페 돌체 씨 연구팀은 기능성 세라믹 냄비와 테플론 코팅 프라이팬 2가지로 해바라기 기름을 가열하는 실험을 실시했습니다. 알르페 돌체 씨 연구팀은 실험의 모습을 비디오로 촬영하였고 가열하는 동안 프라이팬 중앙부에 기름이 없는 부분이 형성되는 것을 확인했습니다.

이 현상에 대해 알르페 돌체 씨 연구팀은 온도구배가 원인이라고 지적합니다. "해바라기 기름 등의 일반적인 액체의 경우는 온도상승에 따라 표면장력이 저하되기 때문에 특히 온도가 높은 중심부의 표면장력은 다른 부분에 비해 한층 낮아져, 결과적으로 유막이 중심에서부터 파괴된다"고 결론내렸습니다. 프라이팬의 중앙에 기름이 없는 부분이 생기는 것으로 인해 중앙 부분에서 들러붙거나 타버리기 쉬워진다는 것입니다.

돌체 씨 연구팀은 유체역학에 근거한 계산으로 유막이 중앙부에서 파괴되는 조건을 특정했고, 중앙부에 기름이 머물도록 하는 조건으로 '기름의 양을 늘린다', '가열을 적당히 한다', '깨끗하게 프라이팬 표면의 기름을 제거한다', 바닥이 두꺼운 프라이팬을 사용한다', '요리 도중에 적절히 휘젓는다' 등이 포인트라고 말합니다.

돌체 씨 연구팀은 문제의 현상이 대기오염 방지장치의 세정탑 등의 산업시설에서도 발생할 수 있다고 지적하며 "유막파괴는 전자부품에 급격한 가열을 일으켜 타격을 줍니다"라고 설명하며, 이번 연구결과가 프라이팬에 한정된 것이 아닌 다양한 분야에 전용될 가능성이 있다고 주장합니다.