숯은 어떻게 오랫동안 열을 낼수 있는건가요?
고깃집에서 고기를 구워먹을때 술불구이집으로 가서 먹으면 숯을 한번 넣으면 숯이 꺼지기전까지 계속 고기를 구워먹을수 있는데 불을 가하지 않는데 숯은 어떻게 오랫동안 혼자 열을 낼수 있는 건가요?
안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.
나무, 즉 목재는 일반적으로 탄소와 수소, 수분, 그리고 섬유질인 셀룰로오스 등으로 이루어져 있습니다. 충분한 산소와 적정한 온도로 나무를 태우게 되면 연소과정에서 이런 물질들이 공기중의 산소와 반응해 이산화탄소, 빛에너지, 열에너지 등으로 바뀌면서 결국 재로 변하게 되는데요. 이런 반응을 완전연소라고 합니다. 우리가 흔히 볼 수 있는 나무가 타는 모습은 모두 이런 완전연소 반응이라 할 수 있죠.
하지만 숯을 만드는 과정은 이런 완전연소와는 다른 과정을 거치게 됩니다. 연소과정의 필수요소인 충분한 산소 공급을 차단해 완전연소가 아닌 불완전 연소를 유도하는 것인데요. 목재가 불완전연소를 거치면 재가 아니라 탄소덩어리인 숯이 만들어지게 됩니다.숯을 만들기 위해서는 목재를 가마 안에 차곡차곡 쌓은 후 불을 붙여 약 1,000도 이상의 높은 온도를 유지시킵니다.이때 가마의 입구를 막아 가마 내부의 산소를 차단시키면, 가마 안의 목재들은 완전연소가 아닌 불완전연소를 하게 됩니다. 이 과정에서 목재의 주성분인 셀룰로오스가 탄소로 분해되어 목재는 거대한 탄소덩어리인 숯으로 변하게 되는데, 숯의 탄소성분은 보통 85% 이상이나 된다고 합니다. 이처럼 탄소성분이 높기 때문에 일반 목재에 비해 열효율도 뛰어난 것이죠.