[KISTI의 과학향기]열기에 녹는 아이스팩 대체할 ‘얼음 젤리’ 아시나요? 작성일 10-05 56 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="1CuWvGRuCr"> <figure class="s_img figure_frm origin_fig" contents-hash="a4bb71fd3180e6f8aaa446557eec250984303df14e2413710bd3e9ae3f26119a" dmcf-pid="th7YTHe7hw" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/05/dt/20251005112916229wzri.jpg" data-org-width="186" dmcf-mid="Zto426lohs" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/05/dt/20251005112916229wzri.jpg" width="186"></p> </figure> <div contents-hash="f9abd3db26ebdc33b535d240c2a4cc0ed5990fbdffe3c853fc0d63b76952d9f2" dmcf-pid="FlzGyXdzWD" dmcf-ptype="general"> <br> 아직 무더위가 남아있는 날씨, 명절 선물을 조금이라도 신선하게 보내기 위해선 아이스팩이 꼭 필요하다. 하지만 택배 박스에 아이스팩을 가득 넣더라도 팩이 열기에 녹아버리면 원하던 효과를 보기 어렵다. 이 경우 녹은 얼음물이 과일이나 채소를 적시면서 원물이 변질되는 등 낭패를 겪는 일도 왕왕 생긴다. <br> <br> 이렇게 녹아내린 얼음으로 생긴 번거로움을 피할 방법은 없을까? 지난 8월 워싱턴 DC에서 열린 미국화학회(ACS) 연례학회에서 미국 데이비스 캘리포니아대학 연구팀은 ‘젤리 얼음’(jelly ice)이라는 대안을 내놓았다. <br> <br> 젤라틴을 이용한 이 새로운 냉각재는 실온에서는 젤리처럼 흔들리고 말랑하게 눌리지만, 0℃ 이하로 냉각하면 단단한 고체가 된다. 얼음처럼 시원하면서도 녹을 때 물이 생기지 않고, 깨끗이 씻어 재활용할 수 있다. <br> <br> </div> <h3 contents-hash="80a8a314724dfb98b2c41d6db5b704ce9c6ec91949f5f0ad0727259420b746c1" dmcf-pid="3SqHWZJqvE" dmcf-ptype="h3"><strong>젤라틴에 물 분자를 가두다</strong></h3> <div contents-hash="5ab7990338e6a73420f44c048b22bf4640469bcbfe8fbd9aca1da15190c6f5c8" dmcf-pid="0vBXY5iBvk" dmcf-ptype="general"> <br> 연구팀은 녹아도 물을 만들지 않는 얼음 냉각제를 어떻게 구현했을까? 핵심은 젤라틴의 하이드로겔 네트워크에 있다. <br> <br> 젤리의 주성분으로 쓰이는 젤라틴은 힘줄이나 연골 등 동물의 몸에 포함된 콜라겐 단백질을 분해해 얻는 고분자 물질이다. 단백질이 꼬여 형성된 고분자 구조에 물 분자가 갇히면서 물질은 고체와 액체 사이를 오가는 성질을 띠게 된다. 다시 말해, 물 분자가 그물망에 갇히면서 더 이상 자유롭게 흘러가지 못하고 젤리 상태를 유지하게 되는 것이다. <br> <br> 연구를 이끈 선 강 미국 데이비스 캘리포니아대(UC Davis) 생물농업공학과 석좌교수는 두부를 얼리는 과정을 보고 이 아이디어를 얻었다고 말했다. 얼린 두부는 동결된 상태에는 내부에 물을 유지하다가 해동되면서 물을 방출한다. <br> <br> 두부 대신 인체에 무해한 젤라틴을 활용하면 안전하고 위생적인 냉각재를 얻을 수 있다는 것이 연구팀의 생각이었다. <br> <br> </div> <h3 contents-hash="932f9ba4b2a778d9bd7650cf2badf5fa587a7bc55a2300303e8c124a47912a49" dmcf-pid="pTbZG1nblc" dmcf-ptype="h3"><strong>냉각 효율은 높게, 깨끗이 다시 쓰는 얼음</strong></h3> <div contents-hash="6e572fa5bad798a89fa4ecd6e1bd430ed8454c2d15a427165d5f76ebbd831971" dmcf-pid="UyK5HtLKCA" dmcf-ptype="general"> <br> 연구팀은 지난 2021년 ACS가 발행하는 국제학술지 ‘지속가능 화학 및 공학’에 젤리 얼음에 관한 논문을 발표한 이래 이 물질의 생산 방법을 꾸준히 개선해 왔다. <br> <br> 4년 전 논문에서 이들은 젤리 얼음을 영하 20도의 일반 냉동고, 영하 78도의 드라이아이스, 영하 198도의 액체질소 환경 등의 조건에 두고 여러 동결-해동 실험을 거쳤다. <br> <br> 실험 결과, 급속 냉동(F3)과 느린 해동(T1) 조건에서 구조 손상이 최소화되는 것으로 나타났다. 또한 F2, F3 수준의 낮은 온도에 동결된 젤라틴의 냉각 성능이 10회 안팎으로 유지되는 것을 확인할 수 있었다. <br> <br> 이러한 결과는 얼음 젤리가 기존 냉각재의 한계를 극복할 가능성을 보여준다. 앞서 말한 아이스팩, 즉 일반 얼음은 냉각 효율이 뛰어나지만 녹을 때 반드시 물이 생기므로 식품 상태를 안전하게 유지하는 데 좋지 않다. 다시 얼려서 사용하기도 하지만 대부분은 일회용에 그친다. <br> <br> 한편 요즘 위스키 바에서는 스테인리스에 물을 가둬 냉각하는 얼음을 쓰기도 하는데, 이 스테인리스 얼음은 재활용할 수 있으나 표면적의 한계로 온도를 빨리 낮추기 어렵고 일반 얼음보다 냉각 효율이 현저히 떨어진다는 단점이 있다. <br> <br> 젤리 얼음은 기존 두 냉각재의 장점을 절묘하게 결합한다. 연구팀의 지아한 조 박사는 “젤리 얼음은 같은 크기의 일반 얼음과 비교하여 최대 80%에 달하는 높은 냉각 잠열을 유지한다”라고 설명한다. <br> <br> 또 “무엇보다 여러 번 사용해도 열 흡수 능력을 유지할 수 있다”라고 덧붙인다. 플라스틱 외피를 감싼 아이스팩이나 스테인레스 틀과 달리 젤라틴은 흙에 묻으면 자연스럽게 분해되는데, 분해를 넘어 퇴비로도 활용될 수 있다고 연구진은 강조한다. <br> <br> </div> <h3 contents-hash="ac4745ce5a5b087711e546d16bf8d16f3545d5afc673d2dfbc9a63cdcbd98285" dmcf-pid="ueIgnN3ISj" dmcf-ptype="h3"><strong>식품 보존에서 더 넓은 쓰임새로</strong></h3> <div contents-hash="6e2820093529cc96d5412076f492f28876c828b23656f08f4c25c1da79f58849" dmcf-pid="7dCaLj0CSN" dmcf-ptype="general"> <br> 지난 여름 발표에서 연구진은 젤리 얼음의 생산 공정을 개선하며 상용화 가능성을 한 발 더 앞당겼다. 젤리 얼음에 글리세롤, 포도당 등 첨가제를 달리하여 대량 생산이 가능한 조건을 탐색한 것이다. <br> <br> 2021년의 연구가 젤리 얼음이 어떤 조건에서 잘 버티는가를 보이는 실험이었다면 올해의 후속 연구는 어떻게 만들어야 산업적 활용이 가능한지에 초점을 맞춘 것이었다. <br> <br> 연구진에 따르면 현재 젤리 얼음은 소형 큐브 형태부터 0.45㎏에 달하는 판형까지 다양하게 제작될 수 있다. 0.45㎏짜리는 시중에 사용되는 대형 아이스팩과 비슷한 크기이면서 플라스틱 외피가 없어 친환경적이다. <br> <br> 맨 처음 식품 보존 용도로 개발된 젤리 얼음은 소재와 활용처를 달리하며 쓰임새를 넓혀갈 예정이다. 새로운 얼음은 의약품이나 혈액, 백신 같은 생체 시료를 운반하는 등 얼음을 유통하기 어려운 지역에서 쓰일 수 있다. 소재 면에서도 젤라틴이 아닌 콩 단백질 등 농업 부산물을 활용해 친환경 기능을 더 강화할 수도 있다. <br> <br> 새로운 냉각재가 상용화되기 전까지는 아직 시장 분석, 제품 설계, 대규모 생산 시험 등의 여러 단계가 남았다. 이러한 과정의 끝에 우리는 물방울을 남기지 않는 식품 보존에 뛰어난 퇴비로까지 다시 쓸 수 있는 아이스팩을 만날 수 있을 것이다. <br> <br> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="60deec07ddcd9d4560f16c03c4811d92188a3dcf261a7b0089b80e5ab9a4e4d0" dmcf-pid="zJhNoAphla" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="일러스트 이명헌 작가." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/05/dt/20251005112917482ckua.jpg" data-org-width="250" dmcf-mid="5mnVK4Cnvm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/05/dt/20251005112917482ckua.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 일러스트 이명헌 작가. </figcaption> </figure> <div contents-hash="233cfc6fcf153a36735906124357a01e582db62e24fa7513f8c0f71251239b3f" dmcf-pid="qiljgcUlvg" dmcf-ptype="general"> <br> </div> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 디지털타임스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 ‘크라임씬’ 넷플릭스 行, ‘흑백요리사’ 흥행 덕분?..PD “시기상으로 안 맞아” 10-05 다음 [ZD e게임] 카카오게임즈 '가디스오더', 픽셀아트로 구현한 액션의 '손맛' 10-05 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
