안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
추운 겨울날 흔드는 핫팩은 철이 공기 중의 산소와 결합하여 산화 반응이 일어날 때 열이 발생하는 원리를 이용한 것입니다. 자연 상태에서는 수 개월에 걸쳐 천천히 일어나는 철의 부식 과정을 촉매를 통해 수 분 내로 압축시킨 원리입니다.
핫팩에서 철은 열을 내는 주재료로 입자가 매우 작은 미세 가루 형태여서 산소와 만나는 접촉 면적을 극대화하며, 활성탄은 무수히 많은 미세 구멍으로 산소를 흡착하여 철분과 산소가 빠르게 반응하도록 돕습니다. 이외에도 소금과 물은 철의 산화 반응 속도를 폭발적으로 가속하는 전해질 역할을 합니다. 질석과 목탄은 단열 및 보온재 역할을 하여 발생한 열을 쉽게 빼앗기지 않고 오랫동안 유지시켜줍니다.
핫팩을 흔들수록 따뜻해지는 이유는 밀봉 포장을 뜯고 핫팩을 흔들면 내부 재료가 섞이면서 미세 구멍을 통해 산소가 대량으로 유입되고, 공급되는 산소량이 늘어날수록 산화 반응이 급격히 일어납니다.