우주에서는 빨대로 음료수를 마실 수 있을까?

무더운 여름철, 친구들과 축구 경기를 마치고 땀을 뻘뻘 흘리며 집에 돌아온 카리는 냉장고에서 시원한 음료수를 꺼내 빨대로 마시기 시작합니다.

 

“아이, 시원해.”

 

그런데 이렇게 빨대로 음료수를 마실 수 있는 것도 우리가 잘 인식하지 못하고 있는 기압 때문이라는 사실, 알고 계신가요? 그렇습니다. 기압은 ‘공기의 압력’을 말하는데, 이것이 없다면 우리는 빨대를 사용할 수가 없어요. 우리가 빨대를 이용해 음료수를 마실 때에는 다음과 같은 과정을 거치게 됩니다.

 

① 빨대 속의 공기를 빨아들인다.

② 빨대 속의 기압보다 컵 속의 음료수 표면에 작용하는 기압이 세어진다.

③ 기압의 차이 때문에 음료수가 빨대를 타고 올라가 우리 입안으로 들어온다.

 

공기는 우리 눈에 보이지 않기 때문에 우리 일상생활 속에서 공기의 존재를 거의 느끼지 못하고 살아갑니다. 그러나 공기는 우리가 호흡하는 것 이외에도 엄청난 영향력을 우리 생활 곳곳에 미치고 있습니다. 단지 우리가 이를 알아차리지 못하고 살아갈 뿐이죠.

 

그렇다면 기압이 있어야 빨대를 사용할 수 있다는 말인데, 여기서 한 가지 의문점이 생깁니다.

 

“우주 공간에서는 빨대를 이용할 수 있을까요?”

 

재미있는 상상이지 않나요? 우주 공간에서 유영하고 있는 우주인이 우주복을 벗고, 빨대를 이용해 음료수를 마시는 일은 없을 거예요. 하지만 우주선이나 우주정거장 안에서는 어떨까요?

다행히도 우주선이나 우주정거장 내부의 기압은 대기압과 비슷하게 맞춰져 있습니다. 그렇기 때문에 빨대를 사용할 수도 있는 겁니다. 아마 여러분도 우주선 안에서 유영하는 우주인들이 공중에서 동글동글하게 사방으로 흩어지는 액체를 빨대로 마시는 모습을 영화나 텔레비전에서 본 적이 있을 거예요. 

이처럼 우주선 내부는 중력이 거의 작용하지 않는 마이크로중력 상태일 뿐, 공기가 없는 진공 상태가 아니라는 사실을 혼동하지 말기 바랍니다.

 

우주에서 음료수 마시는 이야기가 나왔으니 그럼 다른 음식물은 어떻게 섭취하고 어떻게 준비되는지도 함께 알아볼까요?

우주여행을 할 때의 음식 포장은 너무 무겁거나 부피가 크지 않아야 합니다. 우주선에서는 음식물을 보관할 수 있는 공간이 좁고, 또 냉장 보관을 따로 할 수도 없는 상황이기 때문이죠. 이런 문제를 해결하기 위해 사람들은 우주 비행용 음식을 위한 포장, 보관 방법을 개발하게 되었습니다.

우주에서의 음식물 포장 및 섭취 방법은 우주 특유의 마이크로중력 환경의 영향을 크게 받게 됩니다. 마이크로중력 환경은 중력의 효과가 크게 줄어든 환경으로 우주선에 있는 우주비행사들의 몸이 둥둥 뜨는 것을 여러분도 본 적이 있을 거예요.

이 때문에 우주 왕복선에서는 음식물이 돌아다니지 않도록 음식을 포장해서 공급하게 됩니다. 음식물 부스러기와 액체 방울이 떠다니다가 우주선의 첨단 장비를 손상시킬 수 있기 때문이죠. 대부분 음식은 액체와 함께 포장됩니다. 여기서 액체성분은 음식물을 접착시키는 역할을 하는데, 이 접착성 때문에 용기에서 꺼내도 하나의 큰 덩어리로 뭉쳐 있게 되는 것이죠.

앞에서 이야기한 것처럼 우주에서는 빨대를 사용해 액체를 마십니다. 이 빨대에는 사용하지 않고 있을 때 액체의 모세관 작용과 표면 장력으로 인해 액체가 새어 나오지 않도록 열고 닫을 수 있는 조임 장치가 있습니다.

우주여행 중인 우주선에서는 마이크로중력으로 덕분에 식사기구들이 둥둥 떠다니기도 합니다. 따라서 사용하지 않는 동안에는 칼, 포크, 스푼, 가위를 식판에 있는 자석에 고정하여 보관합니다. 그렇게 하지 않으면 정말 위험한 일이 생길 수도 있을 거예요.

이처럼 우주의 마이크로중력 환경은 우주 음식의 포장 및 개발 등에 커다란 영향을 끼쳤을 뿐만 아니라, 지구상에서 먹는 음식물의 포장이나 조리법 등에도 많은 영향을 미치고 있답니다.

 

글 : 이혜주(서울상봉초등학교 교사)

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