동글동글하면서 빨강, 파랑, 초록의 형광색을 자랑하는 캡슐을 미역에 포함된 성분으로 만들 수 있다. 카멜레온처럼 색깔이 변하기도 한다는데 캡슐의 정체는?

어드벤처 1 형광 캡슐 만들기

오늘은 슬기의 생일날!
애석하게도 모험이는 슬기의 생일선물을 마련하지 못했다. 얼마 전에 친구들과 함께 여행을 다녀오는 바람에 용돈을 다 써버린 것이다. 아침식탁에서 모험이는 슬기와 눈을 마주치지 않으려고 반찬도 제대로 먹지 못하고 밥과 미역국만 떠먹는다. 이때 슬기는 이 사실을 눈치채지 못하고 말을 건넨다.

“오빠! 생일 선물로 뭘 준비했어?”

이 말에 놀란 모험이는 미끈미끈한 미역을 입에 넣자마자 넘겨버리고 만다. 그런데 그 순간에 그의 머리 속에 스치는 아이디어가 있었다.
“슬기야! 오늘 저녁을 기대해봐! 내가 너를 위해 멋있는 선물을 준비해놓을 테니까.”

돈도 없는 모험이가 생각해낸 슬기의 선물은 과연 무엇일까.

어드벤처 2 카멜레온 캡슐 만들기

왜 그럴까?!

알긴산(Alginic Acid)은 미역이나 다시마와 같은 해조류의 20-30%를 차지하는 섬유질 성분으로, 물에 넣으면 흐물흐물하고 미끈미끈한 성질이 있다.

대개의 경우 칼륨, 나트륨, 칼슘과 결합해 존재하는데 서로 결합이 지속적으로 이뤄져 긴 결합을 이루는 고분자 물질이다. 알긴산나트륨은 알긴산과 나트륨이 결합한 경우다.

알긴산은 물에 녹지 않으나 나트륨염은 물에 녹는다. 때문에 알긴산나트륨을 물에 녹이면 점성이 매우 큰 용액을 만들 수 있다.

이렇게 녹인 알긴산이 어떻게 둥근 캡슐로 만들어지는 것일까. 염화칼슘 수용액에서 그 이유를 찾을 수 있다. 일반적으로 나트륨염은 비교적 용해가 잘 되지만 칼슘염은 잘 녹지 않는다. 따라서 알긴산나트륨으로 물에 녹았던 알긴산은 염화칼슘 수용액에서 알긴산칼슘염이 돼 물에 녹지 않는 겔 상태가 되면서 단단한 볼이 형성되는 것이다. 이같은 원리를 이용해 염화칼슘 수용액에서 실과 같을 가는 줄이나, 연어알과 같은 둥근 모양의 탄성이 있는 캡슐을 만들 수 있다.

■알긴산은 어디에 쓰일까

알긴산을 포함한 미역은 예로부터 우리나라에서는 산후 조리용 음식이었다. 미역이 산모에게 좋은 이유 중 하나는 미역 속에 포함된 알긴산 때문이다. 일명 알긴산의‘스펀지효과’라고 불리는데, 이는 스펀지가 물을 빨아들이듯이 알긴산이 중금속이나 농약, 발암물질 등을 빨아들여 몸밖으로 내보내는 작용을 말한다.

미역과 같은 천연 음식물 외에도 최근에는 음료에서 알긴산을 찾아볼 수 있다. 건강음료로 불리는 몇종류의 음료에 포함돼 있다. 음료를 살 때 한번쯤 알긴산이 포함됐는지 확인해보면 좋을 듯하다.

한편 알긴산은 약물로서도 작용을 한다. 알긴산은 소화관에 들어가면, 방어막을 형성해 위산과 섞여있는 음식물이 위벽이나 식도에 접촉하는 것을 막는다. 그래서 체내에서 산을 감소시키는데 사용되는 약물(제산제)과 흔히 같이 쓰여서, 위와 식도에서 위산의 자극으로 생기는 아픔을 줄이는데 도움을 준다.

이 외에도 알긴산은 아이스크림 제조에도 사용되는데, 아이스크림 속에 큰 결정이 생기는 것을 방지해 부드러운 느낌을 주는데 한몫을 한다. 그리고 디저트 푸딩이나 젤리를 만드는데도 쓰인다.

■용액에 따라 캡슐의 색이 변하는 이유

붉은 양배추의 색은 산과 염기를 구별할 수 있는 지시약으로 사용된다. 다시 말해서 수소이온의 농도(pH)에 따라 다양한 색으로 변한다.

양배추 추출액의 변색범위

따라서 카멜레온 캡슐의 색이 변하는데는 붉은 양배추즙에서 그 이유를 찾을 수 있다.

붉은 양배추즙에 알긴산나트륨을 섞어 만든 카멜레온 캡슐은 지시약과 같다. 묽은 염산, 식초, 물, 석회수, 묽은 수산화나트륨은 산성도가 다르기 때문에 카멜레온 캡슐은 이 용액들안에서 색이 변하는 것이다.