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김치냉장고의 과학적 원리가 궁금합니다

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.우리 선조들은 김장독을 70cm 정도 땅을 파고 그 안에 항아리를 묻어 사용해 왔다. 이는 겨울철 70cm 땅속의 온도가 섭씨 0~1도로 유지되며 김치의 발효를 억제시켰기 때문이다. 여기에 옹기로 만들어진 김장독이 순환 기능이 있어 싱싱한 김치를 몇 개월, 길면 1년 이상 맛볼 수 있게 해 주었다.김치 냉장고도 이 원리를 이용해 내부 온도를 섭씨 0도 수준으로 일정하게 유지시켜 싱싱한 김치 맛을 느낄 수 있도록 해준다. 김치 냉장고는 이를 위해 직냉 방식으로 냉장실 자체를 통째로 냉각시킴으로써, 한겨울 김장독을 땅속에 묻은 것과 같은 상태를 만들어 주는 것이다. 김치 냉장고 내부의 표피를 보면 살얼음이 있는 것도 이 때문이다.또한, 김치 냉장고의 문도 김장독의 역할을 톡톡히 해 내고 있다. 대부분의 김치 냉장고는 위에서 문을 열고 닫을 수 있도록 만들어 놓았다. 이는 차가운 냉기가 공기보다 무거운 원리를 이용, 위에서 열고 닫을 경우 냉기의 증발을 막아 온도의 차이를 최소화 시켜준다. 일례로 일반 냉장고는 30분간 문을 열어놓으면 온도차가 섭씨 20도 이상 나지만 김치 냉장고는 같은 시간 동안 섭씨 2~5도 정도의 차이밖에 나지 않는다. 김치 냉장고는 김치 숙성기에는 온도를 5-7℃로 유지하고 그 뒤로는 0℃로 온도를 유지하기 때문에 김치를 보관하면 4개월까지 처음처럼 싱싱하게 먹을수 있고, 과일이나 야채는 영상3℃를 유지하면 10일이상 저장이 가능하면, 육류는 영하3℃ 이하의 최적온도로 보관하면 15일 이상 얼지 않은 상태에서 보관이 가능.김치 냉장고가 일반 냉장고보다 보관 기능이 뛰어난 것은 내부의 냉기 단속 능력차이 때문에 일반 냉장고는 문을 열면 냉장고 안의 무거운 찬 공기가 바닥으로 쏟아져 흘러 내려가 버리고 따뜻한 공기가 다량 유입되고 그래서 문을 닫고 나면 냉각시켜 본래 온도에 도달하기까지 시간이 필요하고 그러나 김치 냉장고는 상부 개폐식 도는 서랍식이기 때문에 문을 열어도 냉기가 밖으로 나오지 않도록 단속하는 효과가 있으며 찬 공기가 따뜻한 공기보다 무겁기 때문에 위로 솟아 나오지 않는다는 간단한 원리가 냉장고에 활용된 것입니다

학문 / 전기·전자

23.01.18

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