전투식량이 스스로 발열하여 음식을 익히는 원리는 무엇인가요?

Question

전투식랑은 열을 가하지 않아도 스스로 열을 발산하여 음식을 익힐 수 있다고 합니다. 전투식량이 스스로 발열하여 음식을 익히는 원리는 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

전투식량의 발열 원리는 금속 화합물이 물과 만났을 때 급격한 화학 반응을 일으키며 방출하는 발열 반응을 이용하는 것입니다. 불이나 버너 없이도 소량의 물을 붓기만 하면 단 몇 분 만에 80~100°C에 달하는 수증기와 열이 발생합니다. 전투식량에 쓰이는 발열 기술에 대해 설명해 드릴게요.

먼제, 마그네슘-철 갈바닉 부식 방식은 한국군 즉각취식형 전투식량이나 미군에서 사용하는 대표적인 방식입니다. 작동 원리는 순수 마그네슘은 물과 천천히 반응하지만, 여기에 미량의 철과 소금을 섞으면 갈바닉 부식이라는 미세한 전기도금 반응이 일어나 마그네슘의 산화 속도가 폭발적으로 증가하는데, 이 과정에서 고온의 열과 수증기가 빠르게 방출됩니다.

다음은 생석회 수화 반응 방식으로 민간용 야외 발열 도시락이나 일부 구형 전투식량에서 사용하는 방식입니다. 작동 원리는 생석회가 물을 흡수해 수산화칼슘으로 변하면서 강한 열을 발생시킵니다. 마그네슘 방식에 비해 무게 대비 발열량이 적어 최근 군용 전투식량은 마그네슘 방식을 더 선호합니다.

열 전달 및 조리 과정은 발열 봉투 안에 찬물을 부으면 순간적으로 끓는점에 가까운 고온 수증기가 발생합니다. 밀폐된 포장재 내부에서 이 수증기가 음식이 담긴 레토르트 파우치를 감싸며 열을 전달하여 10~15분 만에 내부까지 따뜻하게 데워줍니다.

Answer 2

안녕하세요. 전투식량 중에는 불이나 전자레인지 없이도 음식물을 따뜻하게 데울 수 있는 발열팩이 포함된 제품이 있는데요, 이 발열팩의 핵심 원리는 특정 물질이 물과 반응하면서 열을 내는 발열 반응입니다. 대표적으로 산화칼슘이 들어 있는 발열제는 물과 만나 수산화칼슘으로 변하면서 상당한 열을 발생시키는데요, 즉 물을 넣는 순간 화학반응이 시작되고 그 과정에서 발생한 열이 주변으로 전달되면서 음식이 데워지는 것입니다.

또 다른 방식으로는 마그네슘과 철 같은 금속을 이용한 발열제가 있는데요, 이 경우에는 물과 금속 사이에서 산화·환원 반응이 일어나면서 열이 발생합니다. 전투식량의 발열팩에 물을 넣으면 금속이 산화되면서 에너지가 열의 형태로 방출되고 이 열이 음식 용기를 데우는데요, 발열팩 자체가 불처럼 타는 것은 아니지만 화학반응을 통해 충분한 열을 만들어낼 수 있는 것입니다. 이 경우에 발열팩이 음식을 직접 가열하는 것이 아니라 열을 전달하는 구조라는 것입니다. 발열팩에 물을 넣으면 빠르게 열이 발생하고 이 열이 음식이 담긴 용기나 파우치로 전달되며, 밀폐된 공간에서 발열팩과 음식 용기를 함께 배치하도록 만들어져 있기 때문에 발생한 열이 주변으로 쉽게 빠져나가지 않고 음식물을 데우는 데 효과적으로 사용됩니다. 이러한 발열 방식은 야외에서 상당히 유용한데요, 군인처럼 불을 피우기 어려운 환경에서도 간단하게 따뜻한 식사를 할 수 있기 때문입니다. 다만 발열팩은 물과 반응하는 과정에서 높은 온도가 발생할 수 있으므로 직접 손으로 만지거나 밀폐된 공간에서 임의로 사용하는 것은 주의해야 하며, 제품마다 사용하는 발열 물질과 구조가 다르기 때문에 제품에 표시된 사용법과 필요한 물의 양을 지키는 것이 중요합니다. 감사합니다.