1,400도 쇳물에 손을 넣을 수 있을까? 라이덴프로스트 효과

1,400도 쇳물에 손을 넣을 수 있다, 라이덴프로스트 효과

 

서론

펄펄 끓는 쇳물에 손을 가져다 댈 수 있을까? 언뜻 생각해보면 이런 행동은 불가능에 가까워 보인다. 하지만 인터넷에 돌아다니는 용광로에 일하시는 직원이 엄청나게 뜨거운 쇳물에 손을 가져다 대는 장면들을 보여주는데 어떻게 가능한 것일까?이번에는 펄펄 끓는 쇳물에도 손을 넣을 수 있게 해주는 라이덴 프로스트 효과에 대해 알아보자.

 

라이덴프로스트 효과란?

라이덴프로스트 효과는 액체가 뜨거운 표면에 접촉할 때 일어나는 물리적 현상입니다. 이 효과는 액체가 표면에 직접 접촉하기 전에 증기층이 형성되어 액체가 표면에 떠 있는 것처럼 보이는 상태를 말합니다. 이 현상은 18세기 독일의 의사이자 과학자인 요한 고트로브 라이덴프로스트에 의해 처음 설명되었습니다.

라이덴프로스트 효과

라이덴프로스트 효과의 원리

첫 번째로 액체가 아주 뜨거운 표면에 접촉하면 표면의 열에 의해 액체 일부가 순간적으로 증발하게 됩니다. 그러면 이 증발된 증기는 액체와 뜨거운 표면 사이에 얇은 층을 형성하게 되는데 이 증기층이 단열 역할을 하여 액체가 더는 직접 표면에 닿지 않게 만듭니다. 증기층이 쌓이게 되면 이 증기층 때문에 액체는 표면에서 떠 있는 것처럼 보이며 이 때문에 액체 방울은 표면을 쉽게 미끄러지거나 이동할 수 있습니다. 그 이후 증기층이 단열재 역할을 하므로 액체는 더욱 천천히 증발해 현상을 유지합니다.

 

라이덴프로스트 효과의 예시

라이덴프로스트 효과의 예시로는 첫 번째로는 쉽게 해볼 수 있는 뜨거운 프라이팬 위에 물방울 떨어뜨리면 물방울이 프라이팬 위에서 굴러다니는 것을 볼 수 있습니다. 두 번째는 과학 실험 시간에 자주 볼 수 있는 액체 질소를 손에 잠깐 가져다가 댈 수 있는 것입니다. 이 역시 액체 질소가 증발하면서 증기층을 형성하여 손을 보호하는 것입니다.