탄산음료 캔을 떨어뜨리거나 흔든 뒤 따려고 할 때, 거품이 터지지 않을까 봐 불안했던 적이 많다. 누군가에게 들었던 '꿀팁'이 떠오른다. 캔 윗부분을 톡톡 두드리면 거품이 가라앉는다는 이야기 말이다. 정말일까. 이 질문에 과학이 답한다.
거품의 정체—과포화 현상
탄산음료는 이산화탄소를 고압·저온 상태에서 액체에 용해해 만든다. 미국 브라운대학교의 로베르토 제니트 공학 교수는 설명한다. "기포는 이산화탄소의 '과포화' 현상으로 인해 형성된다." 과포화는 액체가 정상 조건보다 더 많은 용해 물질을 함유한 불안정한 상태를 뜻한다.
이 불안정한 상태에서 캔을 흔들거나 떨어뜨리면 어떻게 될까. 스페인 마드리드 카를로스 3세 대학교의 하비에르 로드리게스 유체역학 부교수가 설명한다. "캔을 두드리거나 흔드는 기계적 자극은 액체 내부에 강한 압력파를 일으키고, 이 파동이 용기 벽에 부딪혀 반사되면서 미세 기포가 형성되는 저압 영역을 만든다." 즉, 충격 자체가 새로운 거품을 만드는 것이다.
톡톡 두드리기의 이중성
이론상 두드리기는 효과가 있을 수 있다. 제니트 교수는 "캔을 두드리는 목적은 용기 안쪽 벽면에 붙어 있는 기포나 미세 입자를 떼어내기 위한 것"이라고 설명한다. 떨어져 나온 기포들이 캔 상단의 공기층으로 떠오르면, 액체 속에 새로운 거품이 만들어질 지점이 줄어들 수 있다는 논리다.
하지만 함정이 있다. 톡톡 살짝 두드리면 기포가 떨어져 나갈지 모르지만, 조금만 너무 세게 두드리거나 반복해서 두드리면 오히려 새로운 기포를 더 많이 만들어낼 수 있다. 2019년에 발표된 한 연구에서 맥주 캔 1031개를 대상으로 한 실험이 이를 보여준다.
가장 확실한 방법—시간과 온도
더 중요한 사실이 있다. 로드리게스 교수는 "음료와 용기 종류에 따라 수분에서 수십 분 정도 시간이 지나면 기포가 다시 사라진다"고 말한다. 그리고 이것이 핵심이다. 캔을 흔든 후 바로 따는 것이 가장 위험하다. 급격한 압력 강하가 일어나면서 기포가 폭발적으로 팽창하기 때문이다.
결론
솔직히, 톡톡 두드리기는 완벽한 해답이 아니다. 오히려 '시간'과 '온도'가 가장 중요하다. 거품 때문에 걱정할 필요 없다. 과학은 다음을 권한다.
- 캔을 흔들었다면 두드리기보다는 그냥 몇 분 기다리자. 기포는 자연스럽게 가라앉는다.
- 더운 날씨라면 미리 냉동실에 넣거나 찬물에 담가두자. 낮은 온도는 거품 폭발을 크게 줄인다.
- 무엇보다 서두르지 말자. 과학이 알려주는 최고의 팁은 이것이다.
결국 시간과 온도가 모든 것을 해결해줄 것이다.
- #탄산음료
- #거품
- #두드리기
- #과학
- #생활과학