d라이브러리

무더운 여름, 섭섭박사님은 시원한 음료와 간식을 사 왔어요. 그런데 음료를 담을 컵이 없는 거예요! 섭섭박사님은 간식으로 컵을 만들기로 결심했어요. 주스를 다 마시고 나면 먹어버릴 수 있는 초콜릿 컵을 말이죠!

●초콜릿으로 컵을 만들자! 

섭섭박사님은 초콜릿 조각들을 그릇에 부었어요. 이 초콜릿들로 컵을 만들려면, 일단 초콜릿을 녹여야 한다는데요?

➊ 냄비에 물을 담는다.

➋초콜릿 담은 그릇을 냄비 안에 넣고 약한 불로 물을 끓인다.

➌초콜릿이 다 녹을 때까지 저어준다.

➍녹은 초콜릿을 종이컵에 담고 컵을 돌려가며 컵 안에 초콜릿을 입힌다.

➎ 냉장고에 3시간 이상 넣어 놓은 뒤 꺼내서 종이컵을 떼어낸다.

☞결과 : 초콜릿 컵 완성!

달콤한 초콜릿을 입에 넣으면 씹지 않아도 초콜릿이 체온에 녹아 액체로 변합니다. 왜 그럴까요? 우리가 마트나 편의점에서 자주 먹는 초콜릿은 60% 이상이 ‘코코아 버터’로 이뤄져 있어요. 코코아 버터는 카카오 열매에서 얻는 지방이에요. 코코아 버터의 녹는점은 우리 체온과 비슷한 36.5℃ 정도예요. 그래서 25℃인 상온에서는 초콜릿이 고체 상태였다가, 열을 가해 36.5℃보다 온도가 높아지면 액체 상태로 변하지요. 액체로 변해 흐르는 초콜릿을 컵 안쪽 면에 골고루 묻힌 뒤, 상온이나 냉장고에서 식히면 다시 고체로 굳습니다. 컵 모양으로 만들어진 초콜릿 컵에 뜨거운 음료를 담으면 금방 녹아버리기 때문에, 차가운 음료를 담아 마시는 게 좋습니다.

●초콜릿의 부드럽고 여운 있는 맛의 비밀은?

초콜릿을 먹으면 입안에서 미끌미끌한 느낌이 납니다. 초콜릿의 기분 좋은 맛의 비밀은 무엇일까요?

초콜릿을 입에 넣으면 초콜릿이 부드럽게 녹으며 단맛이 나는 것을 느낄 수 있어요. 초콜릿을 모두 삼킨 뒤에도 초콜릿의 단맛은 여전히 입안에 남아 있지요. 초콜릿이 들어간 입안에서는 무슨 현상이 일어나는 걸까요? 지난 1월 12일 영국 리즈대학교 식품영양학부 안웨샤 사카르 교수팀은 초콜릿의 미끌미끌한 식감의 비밀을 연구해 발표했습니다.

연구팀은 혀에서 일어나는 현상을 관찰하기 위해 3D프린터로 혀 모형을 만들었어요. 이후 돼지 위 점액을 이용해 침을 모방한 용액을 만들었죠. 그리고 이 용액을 혀 모형에 뿌린 뒤 초콜릿을 문질러 혀 모형의 표면을 현미경으로 관찰해 봤어요.

관찰 결과, 연구팀은 초콜릿이 혀 모형 표면과 침 모방액에 닿으면서 지방층을 생성하는 것을 확인할 수 있었어요. 이 지방층 덕분에 초콜릿 입자와 혀 모형 표면 사이에 마찰력은 거의 증가하지 않았어요. 마찰력은 두 물체가 접촉했을 때 서로의 움직임을 방해하는 힘이랍니다. 이 때문에 혀에서 미끌거리는 감촉을 느낄 수 있죠. 지방층은 혀 표면뿐만 아니라 입안 전체를 감싸서, 초콜릿을 다 먹은 뒤에도 초콜릿이 입안에 오랫동안 머물러 있는 느낌이 나는 거예요.

연구에 참여한 시아바시 솔타나흐마디 연구원은 “이번 연구를 통해 초콜릿을 부드럽게 만들기 위해 어느 정도의 지방이 필요한지 계산할 수 있게 되었다”고 말했어요. 소량의 지방만 있어도 혀의 표면을 부드럽게 만들 수 있다는 것을 알게 된 거죠.

●초콜릿을 데워서 빛의 속도를 알아내자!

섭섭박사님은 음료를 마시고 초콜릿 컵을 식탁 위에 올려놓았어요. 초콜릿을 한참 동안 바라보더니, 이번엔 초콜릿으로 빛의 속도를 구해보겠다고 했지요.

➊전자레인지의 주파수를 확인한다.

➋전자레인지 바닥의 회전 원판을 뺀다.

➌쟁반이나 접시에 초콜릿을 담아 전자레인지에 넣고 15~20초 돌린다.

➍움푹 들어간 곳들을 찾아 손가락으로 찍은 뒤, 자로 점들 사이의 거리를 측정해 평균 낸다.

☞결과 : 평균을 낸 값과 전자레인지 주파수로 빛의 속도를 구할 수 있다!

전자레인지에서 방출하는 ‘마이크로파’는 빛의 속도로 이동하는 전자기파의 한 종류예요. 음식은 마이크로파 진동의 가장 높은 부분인 ‘마루’와 낮은 부분인 ‘골’에 충돌해 뜨거워지죠. 전자레인지 속 회전 원판은 음식을 회전시켜 골고루 뜨겁게 만들어줘요. 회전 원판을 뺀 실험에서 초콜릿이 녹은 점과 점 사이의 평균 거리는 6cm였어요. 이는 마루와 골 사이의 거리에 해당합니다. 마루부터 마루까지, 혹은 골부터 골까지의 한 주기를 ‘파장’이라고 하는데, 마이크로파의 파장은 6cm의 두 배인 12cm라고 할 수 있죠.

한편, ‘주파수’는 전자기파의 진동 횟수예요. 주파수가 10Hz면, 1초 동안 마이크로파가 10번 진동했다는 뜻이지요. 한 주기인 파장 12cm에 주파수를 곱하면, 전자기파의 이동 속도를 구할 수 있습니다. 계산하면, 2450(M^●Hz^●)ｘ12(cm^●)=2450ｘ1,000,000ｘ12ｘ0.01=2.9억이 나옵니다. 이는 초속 2.9억m로, 빛의 속도(초속 30만km)에 가까운 값이죠.

전자레인지에서 방출하는 ‘마이크로파’는 빛의 속도로 이동하는 전자기파의 한 종류예요. 음식은 마이크로파 진동의 가장 높은 부분인 ‘마루’와 낮은 부분인 ‘골’에 충돌해 뜨거워지죠. 전자레인지 속 회전 원판은 음식을 회전시켜 골고루 뜨겁게 만들어줘요. 회전 원판을 뺀 실험에서 초콜릿이 녹은 점과 점 사이의 평균 거리는 6cm였어요. 이는 마루와 골 사이의 거리에 해당합니다. 마루부터 마루까지, 혹은 골부터 골까지의 한 주기를 ‘파장’이라고 하는데, 마이크로파의 파장은 6cm의 두 배인 12cm라고 할 수 있죠.

한편, ‘주파수’는 전자기파의 진동 횟수예요. 주파수가 10Hz면, 1초 동안 마이크로파가 10번 진동했다는 뜻이지요. 한 주기인 파장 12cm에 주파수를 곱하면, 전자기파의 이동 속도를 구할 수 있습니다. 계산하면, 2450(M*Hz*)ｘ12(cm*)=2450ｘ1,000,000ｘ12ｘ0.01=2.9억이 나옵니다. 이는 초속 2.9억m로, 빛의 속도(초속 30만km)에 가까운 값이죠.

용어정리

*MHz = 1,000,000Hz

*1Hz = 1 /S(초)

*1cm = 0.01m s (초)