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만능 조리도구 ‘전자레인지의 탄생’

  • 2015.07.16.
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전자레인지의 탄생

 

먹다 남은 치킨, 피자, 파전 등 우리는 식어버린 음식을 데울 때 전자레인지를 사용합니다.

‘붉은’ 혹은 ‘주황’ 빛을 내며 위잉~돌아가고 정한 시간이 되면 특유에 소리로 모두 뜨거워졌음을 알려주는 전자레인지는 주부들에게도 유용하고 자취생들에게는 ‘만능 조리기구’로 통하는 가전기구입니다.

전자레인지로 할 수 있는 것이 얼마나 많은지 구매를 하면 매뉴얼과 함께 전자레인지로 만들어 먹을 수 있는 레시피가 담긴 책자도 함께 전달되는데요.

이렇게 일상적으로 쓰이는 전자레인지는 어떻게 만들어진 것일까요?
오늘은 전자레인지에 대해 함께 알아보려고 합니다.

 

전자레인지의 탄생

 

◆ 전자레인지는 어떻게 만들어졌을까?

우리의 만능 조리기구 ‘전자레인지’의 기원은 정말 의외의 곳에서 시작되었습니다.

1945년 미국에 위치한 레이더 생산 업체인 군수기업 레이시온에서 일하던 “퍼시 스펜서(Percy LeBaron Spencer)”라는 사원은 레이더 장비에 쓰일 마그네트론에 관한 연구를 진행하며 새로운 레이더 기술 시현을 위해 마그네트론을 돌리고 실험하는 일이 계속 되었습니다.

그는 별로 신통치 못한 마그네트론을 계속 돌리고 실험을 하다가 돌아가는 마그네트론 옆에서 쉬면서 주머니에 넣어둔 초콜릿 바를 먹으려고 했는데 자신의 주머니 속에 있던 초코바가 전부 녹아있다는 것을 발견했습니다.

보통이라면 그냥 재수가 없는 일이라고 생각해 넘어갔을지도 모를 일이었으나, 퍼스 스펜서는 “혹시 이게 마그네트론 때문에 녹은 건 아닐까?”라는 생각을 하게 되고 이를 알아보기 위해 몇 가지 음식 재료들을 가져와서 실험을 합니다.

처음에는 팝콘 제작에 쓰이는 옥수수를 놓고 마그네트론의 출력을 올려봤는데 이 옥수수는 그 자리에서 팝콘으로 변하는 것을 관찰하였고 두 번째로는 달걀을 놓고 마그네트론의 출력을 높였고 달걀이 그 자리에서 터지는 것을 관찰하였습니다.

퍼스 스펜서는 이후 여러 번 동일한 방법으로 실험을 진행하여 마그네트론에서 방출되는 극초단파를 수분에 쏘이면 수분의 온도가 올라간다는 사실을 알아냈고 이러한 사실을 토대로 마그네트론을 통하여 음식물을 데우는 기술에 관한 특허를 출원하였습니다.

이후 퍼스 스펜서가 근무하던 레이시온은 이 특허를 사들여, 1947년 전자레인지를 시장에 출시하게 되면서 최초의 전자레인지가 탄생하게 되었습니다. 그때 당시 선보였던 전자레인지는 공모를 통해서 정해진 ‘레이더레인지’였습니다.

물론 처음 등장한 레이더레인지는 167cm에, 무게가 340kg로 가정용으로 사용하기에는 적합한 방식이 아니었습니다.

하지만 음식을 빨리 녹여 주는 장점 덕분에 레스토랑이나 항공사 같은 곳에서 관심을 보였고 이후 레이시온은 ‘아마나 냉동회사’를 인수해 가정용 전자레인지를 개발하는데 박차를 가했고 1967년에 탄생한 조리대용 전자레인지(레이더레인지)의 가격이 지금의 가치로 490달러(약 54만원)로 결정되면서 주방의 필수품으로 자리매김하기 시작했습니다.

 

전자레인지의 탄생

 

◆ 만능 조리도구 전자레인지도 부족한 점이 있다?

삭제버튼 전자레인지가 만능처럼 보이지만 사실 유의해야 할 점도 있고, 보완해야 할 점도 분명 존재합니다.
유의할 점을 먼저 살펴보면 ‘과열 현상’이 있기 때문에 단순히 물을 데울 목적으로 쓰면 위험합니다.

매끈한 용기에 물만 넣어 데울 경우 끓는점을 넘어가는 온도에서도 거품이 일지 않는데 이때 작은 자극만으로도 100도가 넘는 물이 폭발할 수도 있습니다. 이는 ‘돌비 현상’ 때문으로, 액체가 끓는점을 넘더라도 최초의 기포가 생겨나지 못하면 끓지 못하고 있다가 최초의 기포가 생겨나는 계기가 생기면 폭발적으로 끓는 것입니다.

나무젓가락 등을 넣어서 데우면 되지만 왠지 찝찝하니 웬만하면 물은 주전자나 커피포트에 끓이는 것을 추천합니다.

 

일반 오븐 다루듯이 했다가는 위험해지는 재료도 있습니다.

대표적인 것이 달걀과 밤인데, 날달걀, 밤 등을 전자레인지에 그대로 돌릴 경우 폭발합니다. 계란후라이를 만들기 위해 노른자를 터트리지 않고 그냥 돌려도 노른자가 폭발하여 위험할 수 있습니다.

금속제인 쿠킹 호일이나, 놋쇠그릇 등을 전자레인지로 돌릴 경우 불꽃이 발생하므로 유의할 것. 100% 금속 말고도 컵라면 뚜껑처럼 단순한 금속물질 코팅도 해당됩니다.

이런 유의점들 말고도 전자레인지는 보완할 점이 있는데, 생각보다 음식의 열이 골고루 가해지지 않는 점입니다. 이러한 현상을 보고 크리스 버드 영국 바스대 왕립수학회 교수는 이것을 중요한 문제라 생각해 연구주제로 삼았고, 이 문제를 해결하기 위해 연구팀과 함께 ‘개선된 전자레인지 모델’을 만들기로 하였습니다.

버드 교수는 세가지 조건(전자레인지의 전자기장 정확하게 파악해야 한다는 점, 음식표면으로 열이 전달된다는 점, 전자레인지로 음식을 할 경우 재료에 수문이 꽤 많은 양을 차지해야 한다는 점)을 통해 변수를 설정하고 수학적으로 이를 해결하였습니다.

맥스웰 방정식을 이용해 음식의 위치에 따라 음식 가열 정도가 어떻게 달라지는지를 예측하고 수학모델을 세웠습니다. 그렇게 해서 버드 교수는 음식을 전자레인지 가장자리에 놓았을 때와 중앙에 놓았을 때 시간의 흐름에 따라 온도가 어떻게 달라지는지 실험하였고 그 결과 음식을 가운데 위치할수록 열이 골고루 퍼지는 것을 확인하였습니다.

 

생각해보면 전자레인지의 탄생부터 오늘날의 쓰임새나 역할이 크게 달라지지는 않았습니다.
각종 모드가 생기고 냄새 문제 해결을 위한 탈취 기능 정도의 기능이 만들어졌을 뿐이지요.

하지만 이렇게 기능이 다양해지면서 미처 생각하지 못 했던 문제점들이 발생하고 이런 문제점들을 수학자들에 의해 보완되고 있습니다. 앞으로의 전자레인지는 어떻게 변화하게 될지 기대가 됩니다.

 

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