안녕하세요.
김치 냉장고에서 꺼낸 탄산수가 갑자기 얼어버리는 현상은 '과냉각(supercooling)' 때문에 발생합니다. 과냉각이란 액체가 그 동결점 아래의 온도까지 냉각되었음에도 불구하고 아직 얼지 않은 상태를 말합니다. 이 상태에서 액체는 매우 불안정하며, 작은 충격이나 움직임만으로도 급속도로 얼어붙을 수 있습니다.
탄산수의 경우, 깨끗하고 매끄러운 병 안에서는 얼음이 형성될 '핵'이 부족할 수 있습니다. 이러한 핵이란 얼음 결정이 성장하기 시작하는 고체 입자나 불순물을 말합니다. 병이나 용기가 매우 깨끗하고, 액체가 매우 순수한 경우, 물은 정상적인 동결점 아래로 온도가 내려가도 곧바로 얼지 않을 수 있습니다. 하지만 병을 열거나, 탄산수를 마시는 등의 작은 진동이나 충격을 가하면, 이것이 과냉각된 액체에 충분한 자극을 주어 순간적으로 결정화를 유도하며 전체가 급속도로 얼어붙게 됩니다.