냉동고에서 갓 꺼낸 얼음틀에 손을 대면 손이 달라붙는 현상은 피부 표면의 미세한 수분이 전도율이 낮은 얼음 쪽으로 열을 빼앗기며 순간적으로 응고하여 접착되기 때문임을 설명해 주세요.

Question

냉동고에서 갓 꺼낸 얼음틀에 손을 대면 손이 달라붙는 현상은 피부 표면의 미세한 수분이 전도율이 낮은 얼음 쪽으로 열을 빼앗기며 순간적으로 응고하여 접착되기 때문임을 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

냉동고에서 갓 꺼낸 얼음틀에 손을 대면 순간적으로 피부가 쩍 달라붙는 현상은, 피부 표면의 미세한 수분이 얼음 쪽으로 열을 급격하게 빼앗기며 순식간에 얼어붙기 때문입니다.

​우리의 피부 표면에는 눈에 보이지 않는 미세한 땀이나 공기 중의 수분이 늘 존재합니다. 이때 냉동고 깊은 곳에 있어 영하 10도 이하로 꽁꽁 얼어있는 얼음틀에 손을 대면, 피부 표면에 있던 수분이 얼음틀과 접촉하는 순간 자신의 열을 얼음 쪽으로 전부 빼앗기게 됩니다.

​이 과정에서 열역학적인 이동이 일어납니다. 얼음은 기본적으로 열전도율이 낮기 때문에, 손이 닿았을 때 피부의 온기를 받아 주변으로 빠르게 분산시키지 못하고 접촉면의 차가운 온도를 그대로 유지합니다. 이 낮은 열전도율로 인해 손 가락 표면의 미세한 수분은 온도가 순식간에 영하로 떨어지며 찰나의 순간에 고체로 응고하게 됩니다.

​결국 얼어붙은 미세한 수분층이 손가락 피부의 굴곡진 표면과 얼음틀의 표면 사이를 굳건하게 연결하는 접착제 역할을 하게 됩니다. 손의 열이 얼음틀 전체를 녹이기 전에, 접접에 있던 극소량의 수분이 먼저 얼어붙으며 결합하기 때문에 손이 달라붙는 현상이 발생합니다.