감자를 채 썰어 물에 담가두면 전분 입자가 빠져나와 물이 뿌옇게 변하는데, 이 물을 가만히 두면 밀도가 큰 전분 입자들이 중력에 의해 바닥으로 가라앉는 침강 원리가 무엇인가요?

Question

감자를 채 썰어 물에 담가두면 전분 입자가 빠져나와 물이 뿌옇게 변하는데, 이 물을 가만히 두면 밀도가 큰 전분 입자들이 중력에 의해 바닥으로 가라앉는 침강 원리가 무엇인가요?

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

감자를 물에 담가두었을 때 전분이 가라앉는 현상은 물질의 밀도 차이와 지구의 중력 때문에 일어나는 현상입니다. 감자를 채 썰면 세포가 파괴되면서 그 안에 있던 미세한 전분 입자들이 물속으로 빠져나오게 됩니다. 처음에는 물을 젓거나 채를 써는 힘 때문에 전분 가루들이 물속 사방으로 흩어져 떠다니기 때문에 물이 전체적으로 뿌옇게 보입니다.

​하지만 물을 가만히 움직이지 않고 두면 사정이 달라집니다. 전분 입자는 아주 작지만 물보다 밀도가 눈에 띄게 높고 더 무거운 물질입니다. 밀도가 크다는 것은 같은 부피당 무게가 더 많이 나간다는 뜻이며, 그만큼 지구가 아래로 끌어당기는 중력의 힘을 더 강하게 받게 됩니다.

​물속에 떠 있는 전분 입자는 위로 뜨려는 부력과 물 분자들이 가로막는 저항을 동시에 받지만, 워낙 무겁다 보니 중력이 이 방해하는 힘들을 가볍게 이겨냅니다. 결국 시간이 지나면서 물의 흐름이 차분해지면 무거운 전분 입자들은 아래로 조금씩 덜어지게 됩니다. 크기가 큰 입자들부터 시작해서 미세한 가루들까지 차례대로 바닥으로 내려앉으면서 바닥에는 하얀 전분 층이 촘촘하게 쌓이고, 위쪽에는 전분이 빠져나간 투명한 물만 남아서 위아래가 깔끔하게 분리되는 것입니다.