우리의 생명을 지켜주는 거품
우리의 생명을 지켜주는 거품
이 기사를 공유합니다
  • 페이스북
  • 제주의뉴스
  • 제주여행
  • 네이버포스트
  • 카카오채널

변종철, 제주대학교 명예교수·前 제주대 자연과학대학장

거품은 액체나 고체 형태의 기체 주머니들이 모여 형성된 물질이다. 거품을 이용한 제품들이 인간생활에 다각도로 유익하다. 빵의 경우 밀가루 반죽을 이스트에 의해 발효시켜 만들어낸 이산화탄소 거품 덩어리이다. 비누나 맥주 거품의 시각적인 효과는 우리의 눈길을 더욱 사로잡기도 하며, 다양한 거품의 매력들이 우리의 오감을 사로잡고 있다.

과학이 지구를 하나의 망으로 만들고 생명을 조작하는 현재에도 면도용 거품, 먹고 마시는 크림 같은 거품 과자나 맥주와 샴페인 같은 발포성 주류의 거품, 이 거품의 구조를 완전하게 이해하지 못하고 있는 것이 현실이다. 스티로폼 같은 발포성 플라스틱이나 첨단 과학이 발명해 낸 현대적 거품인 에어로젤에 이르기까지 거품은 중요한 위치를 점하고 있다.

바다를 하얗게 덮고 있는 파도의 거품 방울이 지구에서 생명이 진화하는 데에서 어떤 역할을 했는지 등을 연구하는 거품과학자도 있다. 또한 자동차나 비행기의 생명 안전장치들 역시 발포성 폴리우레탄 같은 고체 거품들 없이는 만들 수 없다. 거품은 우리의 생명을 지켜 주는 물질인 것이다.

호주 국민 디저트라고도 할 수 있는 파블로바는 달걀흰자로 윤기 나게 거품을 내어 겉은 바삭하고 속은 촉촉하게 구운 케이크 위에 생크림과 과일로 장식해서 만든다. 이때 소량의 소금과 식초를 첨가한다. 이들 중 어느 것이라도 많이 첨가해 균형이 무너지면 거품이 깨어져 버린다.

식초를 과잉 첨가하면 산성이 증가돼 달걀 단백질의 양전하를 증가시키고, 소금을 많이 첨가하면 하전을 띠고 있는 단백질 주위의 환경을 변화시켜 거품의 안정성을 감소시킨다. 달걀을 휘저어 거품을 만들 때 유리그릇보다 구리그릇을 사용할 때 더 먹음직스러운 거품이 만들어지는 것으로 알려져 있다.

호주에서 광석조각을 분리하는 과정에 거품부력을 가장 먼저 이용했다. 이것은 아연이 포함된 광석을 황산에 녹이면 수소기체가 발생하면서 아연조각들을 함께 위로 올려 보낸다는 사실에 기인한다. 지상에 올라온 광석입자와 거품은 단순히 거품을 제거함으로써 광석만을 분리·회수할 수 있다.

거품부력은 광석입자 표면의 성질 차이를 이용해 광석과 불순물을 분류하는 방법이다. 표면이 소수성인 광물질은 거품에 의해서 잘 뜨게 돼 있다. 그러나 대부분의 광물질은 물에 잘 젖기 때문에 거품을 만들어도 뜨지 않는다. 이때 선택적으로 광물질의 표면을 왁스화시키면 거품으로 띄울 수 있다. 소나무 기름은 광물을 왁스화시키거나 거품으로 부양시킬 수 있다.

소방관들이 불을 끌 때 사용하는 거품은 공간이 그것으로 꽉 차도 사람들이 숨을 쉴 수 있기 때문에 밀폐된 공간에서도 사용될 수 있다. 이런 거품은 화재 시에 발생하는 유해한 화학물질, 석탄먼지, 방사능물질 등을 제거하는 데도 도움이 된다. 소방거품은 화학적 거품과 기계적 거품 등으로 대별할 수 있다.

광석 분리와 화재 진화와 다른 측면에서 샴페인이나 맥주의 기포를 잘 관찰해보면 흥미롭다. 샴페인을 터뜨릴 때 나타나는 독특한 현상은 주로 에탄올이 1012% 함유돼 있기 때문이다. 에탄올은 물의 표면장력과 이산화탄소의 용해도를 낮추고 용액의 점성을 높인다.

샴페인의 거품은 표면에서만 생기며, 알코올이 증발하면 사라지기 때문에 거품으로 남아있는 시간이 짧다. 그래서 잔에 샴페인을 부었을 때 생긴 거품보다 뚜껑을 닫은 채 흔들어서 생긴 거품이 더 오래 유지된다. 샴페인에는 36기압의 이산화탄소가 녹아 있는데, 병을 흔들지 않고 열면 거품이 쉽게 생기지 않는다.

이 기사를 공유합니다

댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.