매일 마시면서 이걸 몰랐다…음료 캔 밑바닥이 '움푹' 들어간 이유, 알고 보니...

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압력 분산에 더 효과적인 구조

무심코 마시던 콜라나 사이다 캔을 뒤집어 본 적이 있는가. 이때 탄산음료 캔은 바닥이 평평하지 않고 안쪽으로 우묵하게 파여 있다. 별생각 없이 지나치기 쉬운 이 오목한 바닥에는 사실 정교한 과학 원리가 숨어 있다. 매일 마시면서도 모르고 지나치기 쉬운 이 음료 캔의 비밀을 짚어본다.

탄산음료수 캔 바닥을 표현한 자료사진. AI툴을 활용해 생성됐습니다.
탄산음료수 캔 바닥을 표현한 자료사진. AI툴을 활용해 생성됐습니다.

캔 바닥이 오목한 이유, 압력을 분산하는 '아치의 힘'

탄산음료 캔 밑바닥이 활처럼 안쪽으로 휜 곡선 형태는 위에서 누르는 압력을 밑면의 양옆으로 분산시킨다. 덕분에 압력이 한곳에 몰리지 않고 바닥 전체에 고르게 퍼져 같은 두께의 금속으로도 더 높은 압력을 버텨낼 수 있다. AI툴로 생성한 평평한 바닥과 오목한 바닥 비교 자료사진.
탄산음료 캔 밑바닥이 활처럼 안쪽으로 휜 곡선 형태는 위에서 누르는 압력을 밑면의 양옆으로 분산시킨다. 덕분에 압력이 한곳에 몰리지 않고 바닥 전체에 고르게 퍼져 같은 두께의 금속으로도 더 높은 압력을 버텨낼 수 있다. AI툴로 생성한 평평한 바닥과 오목한 바닥 비교 자료사진.

탄산음료 특유의 톡 쏘는 청량감은 음료에 녹아 있는 이산화탄소에서 나온다. 문제는 이산화탄소가 액체에 잘 녹지 않는다는 점이다. 그래서 제조 과정에서 높은 압력을 가해 억지로 음료 속에 밀어 넣는다. 이렇게 갇힌 이산화탄소는 끊임없이 밖으로 빠져나가려 하고 그 힘은 고스란히 캔 벽면으로 향한다.

특히 캔 바닥은 이 압력을 가장 많이 받는 부위다. 캔 내부의 압력이 대기압보다 높기 때문에 자칫 바닥이 볼록하게 튀어나오거나 캔 모양이 변형될 수 있다. 이를 막으려면 바닥이 다른 부분보다 훨씬 큰 힘을 견뎌야 한다. 해법이 바로 아치형 구조다.

활처럼 안쪽으로 휜 곡선 형태는 위에서 누르는 압력을 밑면의 양옆으로 분산시킨다. 덕분에 압력이 한곳에 몰리지 않고 바닥 전체에 고르게 퍼져 같은 두께의 금속으로도 더 높은 압력을 버텨낼 수 있다. 건축 자재가 발달하지 못했던 시절에 다리를 반원 모양으로 불룩하게 만든 것, 우리 발뼈가 아치 형태를 띠어 체중을 고르게 지탱하는 것도 유사한 원리다.

이 원리는 탄산음료에만 국한되지 않는다. 부탄가스통이나 내용물이 압축된 스프레이 통의 바닥이 들어간 것 역시 동일한 이유에서다.

유튜브, LG Chem(LG화학)

미지근한 캔, 금방 차갑게 만들려면?

무더운 날 갑자기 손님이 찾아오거나 당장 시원한 탄산이 당기는데 냉장고에 넣어둔 음료가 없다면 난감하다. 상온에 있던 캔을 냉장실에 넣으면 시원해지기까지 한 시간은 족히 기다려야 한다. 이때 요긴하게 알려진 것이 젖은 키친타월을 활용한 방법이다.

우선 키친타월 한두 장을 캔에 두른 뒤 찬물을 충분히 적신다. 이 상태로 냉동실에 넣고 10~15분가량 기다리면 된다. 그냥 캔만 냉동실에 넣는 것보다 빠르게 온도가 떨어지는 것으로 알려졌다. 냉동실의 차가운 공기와 만난 물이 증발하면서 캔 표면의 열을 함께 빼앗아 가기 때문이다.

키친타월은 여러 겹이 아닌 한두 장이면 적당하다. 또한 캔은 냉동실 안쪽 깊숙한 곳보다 문을 열었을 때 바로 보이는 선반에 두어야 깜빡하고 방치하는 사고를 막을 수 있다.

음료캔에 젖은 키친타월을 붙여 급속으로 차갑게 만드는 과정을 표현한 자료사진. AI툴로 생성됐습니다.
음료캔에 젖은 키친타월을 붙여 급속으로 차갑게 만드는 과정을 표현한 자료사진. AI툴로 생성됐습니다.

더 빠른 냉각을 원한다면 얼음물을 이용하는 방법도 있다. 캔이 잠길 만한 용기에 얼음을 가득 채우고 물을 부은 뒤 캔을 담그면 빠르게 시원해진다. 여기에 소금 한 줌을 더하면 얼음이 녹는 온도가 낮아지면서 냉각 속도가 한층 빨라진다.

단, 탄산음료를 냉동실에 너무 오래 방치하면 내용물이 얼면서 부피가 커지고 내부 압력이 높아져 캔이 팽창하거나 심하면 터질 수 있다. 뚜껑을 딸 때 내용물이 튀는 일도 생긴다. 그래서 냉동실에 넣을 때는 반드시 타이머나 알람을 맞춰두고 충분히 차갑지 않다면 2~3분씩 시간을 더해가며 상태를 확인하는 편이 안전하다.

시원하게, 그러나 건강하게

탄산음료를 마시고 있는 모습을 표현한 자료사진. AI툴을 활용해 생성됐습니다.
탄산음료를 마시고 있는 모습을 표현한 자료사진. AI툴을 활용해 생성됐습니다.

탄산음료는 일시적으로 갈증을 달래주지만 즐기는 데에도 요령이 필요하다. 탄산음료에는 적지 않은 당분이 들어 있다. 콜라의 경우 1.5L 기준으로 108g의 당분이 함유돼 있는데, 이는 일일 권장 섭취량의 2배가 넘는 양이다. 지나치게 마시면 비만이나 당뇨 위험을 높이고 칼슘 흡수를 방해할 수 있어 적당히 즐기는 것이 바람직하다.

치아 건강도 신경 써야 한다. 탄산음료는 당분이 많을 뿐 아니라 산도(pH)가 2.5~3.7 정도로 치아 부식에 영향을 미칠 수 있다.

여기서 흔히 저지르는 실수가 있다. 탄산음료를 마신 뒤 입안이 찝찝하다는 이유로 곧바로 양치질을 하는 것이다. 하지만 이는 오히려 치아 건강에 해롭다. 산에 의해 약해진 치아 표면을 칫솔질하면서 마모를 부추기기 때문이다. 대체로 전문가들은 탄산음료를 마신 후에는 물로 입안을 가볍게 헹궈 산 성분을 씻어내고, 침이 충분히 분비돼 입안 산도가 중화되는 30분 정도가 지난 뒤 양치질할 것을 권한다.