완숙 토마토를 가열한 후 여과하여 저온에서 끓여 설탕 · 소금 · 식초 등을 첨가하여 완성되는 '케첩'은 핫도그와 소시지, 오믈렛, 감자튀김 등과 매우 잘 어울리는 발군의 조미료인데, '용기의 바닥에 내용물이 남는다'는 악명 높은 결함이 존재합니다. 그런 케첩의 결함은 '비뉴턴 유체'라는 물리적 현상에 의해 발생하는 것이라며, 대중계 과학잡지 Scientific American이 설명합니다.
Ketchup Is Not Just a Condiment: It Is Also a Non-Newtonian Fluid - Scientific American
https://www.scientificamerican.com/article/ketchup-is-not-just-a-condiment-it-is-also-a-non-newtonian-fluid/
Ketchup Is Not Just a Condiment: It Is Also a Non-Newtonian Fluid
Everybody’s favorite red sauce may be thin or thick, depending on how it is handled
www.scientificamerican.com
예를 들어 마가린은 용기에 들어있는 상태에서는 거꾸로 해도 흐르거나 하지 않습니다. 그 모습을 보고 '딱딱한 것인가?'라고 생각해 버립니다만, 버터나이프로 떠보면 부드러운 물질임을 알게 됩니다.
이 현상은 마가린이 '가해지는 힘에 따라 점도가 변한다'는 성질을 가지고 있는 것이 원인입니다. 마가린은 가해지는 힘이 작은 경우에는 강력한 점도를 나타내지만, 이러한 힘이 큰 경우에는 점도가 낮아집니다. 유체역학에서는 힘에 의해 점도가 변하지 않는 것을 '뉴턴 유체', 마가린처럼 힘에 의해 점도가 변하는 것을 '비뉴턴 유체'라고 부르며, 별개로 취급합니다.
케첩이 용기의 바닥에 남는 원인도 케첩에 증점제라는 폴리머를 첨가하여 비뉴턴 유체화한 것이 원인입니다. 폴리머는 여러 분자가 결합하여 형성된 고분자로써 유체 속에서 얽혀 강한 점도를 발휘하지만 강한 힘을 가하면 이 얽힘이 풀려 점도가 저하됩니다. 이 성질이 비뉴턴 유체 상태를 만들어내고 있다는 것.
케첩이 비뉴턴 유체가 되도록 설계되어 있는 이유는, 그 용법과 식감을 위한 것으로, 힘을 가하지 않은 상태에서는 점도가 높아 '도포한 식재료에서 떨어지지 않는다'라는 사용법을 허용하고 힘을 가한 상태에서는 점도가 낮아져 '입안에서 녹는다'라는 식감을 만들어냅니다.
샴푸도 비뉴턴 유체가 되도록 설계되었습니다. 샴푸가 손바닥에서는 점도를 유지하나 머리에 문지르는 순간 점도를 잃고 머리 전체에 퍼지는데, 이는 치약도 마찬가지입니다.
또한 현대의 케첩은 플라스틱 용기가 주류이지만, 예전에는 유리 용기밖에 존재하지 않았고, 더 많은 양이 바닥에 달라붙어 있었습니다. 플라스틱 용기 대해 Scientific American은 "취급이 편리해졌지만 소스를 병에서 떠낼 때의 스포츠성과 깨끗하게 떠냈을 때의 쾌감을 잃어버렸습니다"라고 논평합니다.
'과학 & 기술' 카테고리의 다른 글
| 20세기 최대의 과학스캔들 '상온핵융합'을 미해군이 재검토 (0) | 2021.03.23 |
|---|---|
| 6년 만에 도래한 소수년 '2017년'...다음 소수년은 2027년 (0) | 2021.03.23 |
| 어떤 규칙도 찾을 수 없는 고독한 '소수'에 대한 이야기 (0) | 2021.03.21 |
| 수백 년 동안 사람들을 공포에 떨게 한 정상의 거인 'Dark Watchers'의 정체 (0) | 2021.03.18 |
| 현명한 거인이 찾아낸 소수 '타이타닉 소수' (0) | 2021.03.14 |
| 불가사의한 소수...'수의 원자' (0) | 2021.03.13 |
| 소수란 무엇인가? 소수의 목록과 이점 (0) | 2021.03.13 |
| 만약 지구 전체가 황금으로 변한다면 무슨 일이 일어날까? (0) | 2021.03.11 |
