거대한 연어알? 타라코? 손으로 들 수 있는 신기한 ‘물방울 볼’ 만드는 법!
사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험이죠.
‘물을 손으로 쥘 수 있다’는 경험, 해보셨나요?
어제 과학부 학생들과 함께 만든 것이 바로 이 말랑말랑한 ‘물방울 볼’ 입니다. 마치 SF 영화에 나오는 미래형 식수 같지만, 사실 이건 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료로 하는 화학 실험이에요.
일반적으로는 ‘Ooho(오호)’나 ‘들고 다니는 물’로 알려져 있지만, 그 정체는 커다란 인공 연어알이라고 하면 더 쉽게 상상이 될 거예요.
이번에 학생의 요청으로 빨간색 식용 색소를 넣어봤더니, 비주얼이 완전히 거대한 명란젓이 되어버렸습니다(웃음). 손톱으로 살짝 긁으면 속에서 물이 주르륵 나오는 그 느낌은, 몇 번을 해봐도 중독성이 있어요. 오늘은 집에서도 즐길 수 있는 이 신기한 ‘과학 레시피’ 와 그 뒤에 숨겨진 ‘응고 원리’ 를 소개해 드릴게요.
✨ 신기한 ‘물방울 볼’의 과학 레시피
이 실험의 주인공은 알긴산나트륨과 염화칼슘이라는 두 가지 화학 물질이에요. 이름만 들으면 어려울 것 같지만, 사실은 식품 첨가물로 우리 생활에 도움을 주고 있는 아주 안전한 물질이랍니다.
준비물
알긴산나트륨 (다시마나 미역의 끈적한 성분입니다)
염화칼슘 (두부를 응고시키는 간수의 친척이자, 제습제에도 사용됩니다)
비커 등 담을 용기, 국자, 수조 (또는 큰 볼)
만드는 방법과 꿀팁
먼저 ‘속 내용물’을 만들어요. 알긴산나트륨 2g을 물 200ml에 녹입니다.
[전문가 꿀팁] 알긴산나트륨은 물에 잘 안 녹고 덩어리가 지기 쉬워요. 미지근한 물을 사용하거나 인내심을 가지고 잘 녹이는 것이 성공의 핵심입니다. 이번에는 식용 색소로 빨갛게 색을 입혀 놓았습니다.
다음은 ‘응고시키는 물’을 만들어요. 염화칼슘 3g을 물 800ml에 넣고 잘 섞어줍니다 (이번에는 수조에 넣었어요).
자, 이제 가장 재미있는 순간이에요! ①번의 끈적한 액체를 국자로 떠서, ②번 액체 안에 살짝 담근다는 느낌으로 넣어줍니다.
국자에서 떨어진 액체가 동그랗게 모양을 잡을 수 있도록, 수조 안에서 부드럽게 굴리거나 돌려주면서 표면을 응고시킵니다.
몇 분 기다려서 표면에 단단한 막이 생기면 완성! 정말 간단하죠?
🤔 왜 물이 굳을까? 과학적인 ‘막’의 비밀
액체끼리 섞었을 뿐인데, 왜 얇은 막이 생길까요?
이것은 화학 반응에 의한 젤화(Gelation) 현상이에요. 알긴산나트륨은 해조류의 끈적한 성분이라고 말씀드렸죠? 물속에서는 사슬처럼 길게 늘어진 분자 형태로 떠다닙니다. 이것을 칼슘이 많이 들어 있는 물에 넣으면, 칼슘 이온이 사슬과 사슬 사이로 끼어들어가 ‘가교(Cross-linking)’, 즉 다리 놓는 역할을 해요.
쉽게 말해, 따로 놀던 끈(알긴산)들을 칼슘이 스테이플러처럼 ‘착착’ 찍어서 튼튼한 그물망을 만드는 것과 같아요. 이 그물망이 순식간에 표면에 만들어지면서, 안에 있는 물을 가두는 캡슐이 되는 거죠.
이 기술은 ‘알긴산 비즈’로 인공 연어알 외에도, 최근에는 고급 레스토랑에서 소스를 볼 모양으로 만드는 ‘분자 미식학(Molecular Gastronomy)’ 이라는 요리법이나, 플라스틱을 사용하지 않는 친환경 물통으로도 주목받고 있답니다.
단 두 가지 가루로 시작하는 최첨단 과학 체험! 여러분도 집에서 그 말랑말랑한 감촉을 꼭 느껴보세요!
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