냉동고에서 갓 꺼낸 얼음틀에 젖은 손을 대면 손이 순간적으로 달라붙는 현상이 무엇인가요?

Question

냉동고에서 갓 꺼낸 얼음틀에 젖은 손을 대면 손이 순간적으로 달라붙는 현상을, 피부 표면의 미세한 수분이 전도율이 낮은 얼음 쪽으로 열을 급격히 빼앗기며 경계면에서 고체로 응고하여 접착되기 때문임을 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

냉동고에서 갓 꺼낸 얼음틀에 젖은 손을 대면 순간적으로 살점이 쩍 달라붙는 듯한 느낌을 받게 됩니다. 이 현상은 손에 묻어 있던 미세한 수분과 아주 차가운 얼음틀 사이에서 일어나는 급격한 온도 변화와 상태 변화 때문에 일어납니다.

​영하의 냉동고 속에 오래 머물러 있던 얼음틀은 표면 온도가 매우 낮아 주변의 열을 빠르게 빨아들이는 상태가 됩니다. 이때 물기가 남아 있는 젖은 손으로 얼음틀을 만지면, 피부 표면에 아주 얇게 퍼져 있던 미세한 수분이 얼음틀과 바로 맞닿게 됩니다. 얼음틀은 금속이나 플라스틱 종류에 따라 차이가 있지만 기본적으로 열전도율이 낮아 자체의 차가운 온도를 완고하게 유지하려는 성질이 있습니다. 이 때문에 손이 닿는 순간 피부 표면의 수분은 자신보다 훨씬 차가운 얼음 쪽으로 열을 급격하게 빼앗기게 됩니다.

​열을 순식간에 빼앗긴 피부 표면의 물방울들은 온도가 영하로 뚝 떨어지면서 손과 얼음틀이 만나는 좁은 경계면에서 순식간에 고체로 응고하기 시작합니다. 이때 얼어붙은 미세한 얼음 결정들이 피부 표면의 지문이나 미세한 굴곡 사이사이에 파고든 채 고정되는데, 이 모습이 마치 강력한 접착제를 바른 것과 같은 역할을 하게 됩니다. 결국 경계면에서 급격히 얼어붙은 수분이 손과 얼음틀을 하나로 묶어주는 연결고리가 되기 때문에 손이 순간적으로 단단하게 달라붙는 현상이 발생하게 됩니다.