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학습자료/과학

왜 김치를 일반 냉장고에 보관하면 시어버릴까?

대한민국 교육부 2016. 2. 24. 18:52

왜 김치를 일반 냉장고에

보관하면 시어버릴까?



■ 일반 냉장고와 김치냉장고는 무엇이 다를까? 

냉장고가 없던 시절, 우리 조상들은 김치를 어떻게 보관했을까요? 김장철인 11월부터 다음 해인 2월까지 땅속의 온도는 0℃에서 -1℃ 사이로 김치의 유산균 발효가 적절하게 이루어지는 온도입니다. 이러한 온도를 활용하여 우리 조상들은 김치를 옹기에 담아 땅속에 묻어 보관하였습니다.


오늘날 현대인들은 냉장고가 발명된 후, 김치를 땅속에 묻지 않고 냉장고에 보관하게 되었습니다. 일반 냉장고는 일정 기간 냉각을 반복하기 때문에 냉장고 안의 온도 차이가 심하다는 단점이 있습니다. 그래서 냉장고에 넣은 김치는 쉽게 건조해지고, 빨리 시어버렸죠. 이러한 문제점을 해결하고자 발명된 것이 김치냉장고입니다. 김치냉장고는 어떻게 이러한 점을 보완할 수 있었을까요?


▲ 일반 냉장고와 김치냉장고(출처: 에듀넷)



■ 김치냉장고의 비밀 

일반 냉장고는 냉장고의 문을 좌우로 열 수 있도록 되어 있고, 김치냉장고는 문을 위로 열고 닫게 되어 있습니다. 김치냉장고는 왜 이렇게 만들어졌을까요? 그 이유를 찾기 위해 일반 냉장고의 문을 열고 닫을 때 냉장고에 어떤 변화가 있는지 살펴봅시다.


▲ 일반 냉장고에서 공기의 움직임(출처: 에듀넷)


이렇듯 기체는 따뜻한 공기는 위로 올라가고 차가운 공기는 아래로 내려오는 이동을 합니다. 이러한 현상은 액체에서도 마찬가지인데요, 이렇게 따뜻한 물질이 위로 올라가고, 차가운 물질이 아래로 내려가는 열의 이동을 대류라고 합니다. 이러한 대류 현상 때문에 냉장고의 문을 좌우로 열면 차가운 공기가 바닥으로 이동하여 흘러내리고 따뜻한 공기가 냉장고 안으로 들어가게 됩니다. 문을 닫으면 냉장고 내부에서는 공기를 다시 냉각시켜 원래의 온도로 만들어야 하는데 이때 시간이 소비됩니다.


따라서 김치냉장고는 냉장고의 문을 위로 열고 닫을 수 있게 만들어 따뜻한 공기는 위로 빠져나가고, 차가운 공기는 김치냉장고의 아래에 머물도록 한 것이죠. 그렇기 때문에 김치냉장고는 문을 열고 닫더라도 차가운 공기가 빠져나가지 않게 된 것입니다.


▲ 김치냉장고에서 공기의 움직임(출처: 에듀넷)



■ 지구의 지각을 움직이는 대류 현상 

대류 현상은 지구의 지각을 움직이게 하는 힘이기도 합니다. 지구를 둘러싸고 있는 가장 바깥의 껍질인 지각은 우리가 느끼지 못하지만, 아주 천천히 움직이고 있습니다. 지각을 움직이게 하는 힘은 지각 아래의 맨틀의 대류에 의하여 발생합니다. 지각보다 무거운 맨틀은 지하 약 2,800km 부근까지 분포하여 있으며, 맨틀의 아래쪽으로 갈수록 점점 온도가 높아져 약 4,000℃의 고온이 됩니다.


과학자들은 맨틀의 덩어리를 플룸(Plume)이라 부릅니다. 차가운 플룸은 맨틀 아래쪽인 지하로 내려가고, 뜨거워진 플룸은 위로 올라가 플룸의 이동이 일어나며, 이것이 맨틀의 대류를 발생시키는 힘입니다.


▲ 맨틀의 대류(출처: 에듀넷)



[자료출처: 에듀넷]



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