[카드뉴스] 드라이아이스는 왜 연기가 나는 걸까? [시선뉴스]

[시선뉴스 이호기자 / 디자인 이연선 pro] 과거에는 무대에서 연기가 피어오르는 것을 연출하는 것 외에는 일상에서 찾아보기 힘들었지만 최근에는 아이스크림 등을 먼 곳으로 테이크아웃 할 때 함께 넣어줘 자주 볼 수 있게 된 드라이아이스.

드라이아이스는 온도를 낮춘다는 점이 얼음과 비슷하지만 녹아 물이 되는 대신 하얀 연기가 나면서 사라지는 차이가 있다. 왜 드라이아이스에서는 연기가 나는 걸까?

지구의 대기압(대기의 압력/1기압)하에서 물 등 대부분의 물질은 온도와 압력에 따라 고체, 액체, 기체의 세 가지 상태로 존재한다. 가장 안정적인 상태인 고체 상태에서 녹는점에 다다르면 액체가 되고 액체 상태에서 끓는점에 다다르면 기체가 된다.

물을 기준으로 했을 때 녹는점인 0°C 이하면 고체인 얼음이 되고 끓는점인 100°C 이상이면 기체가 된다. 이에 따라 우리는 일반적으로 얼음과 물, 수증기를 관찰할 수 가 있는 것이다.  

하지만 드라이아이스는 액체 상태를 관찰할 수 없다. 드라이아이스는 이산화탄소에 압력을 가해 –78.5 °C 이하로 냉각시켜 고체화 한 것으로 5.1 기압 이하에서는 액체 상태를 거치지 않고 곧바로 기체가 되는 성질을 가지고 있다. 이런 현상을 승화라 하는데 지구의 대기압은 1이기 때문에 드라이아이스는 항상 승화가 일어나 녹아 물이 되지 않고 기체로 변해 연기가 피어오른다.

만약 5.1 기압 이상인 환경이라면 액체로 흐르는 이산화탄소를 관찰할 수 도 있다.  

고체 상태인 드라이아이스는 기체가 되면서 주위의 열에너지(승화열)를 많이 빼앗아 주위를 냉각시켜 냉각제로 많이 이용된다. 얼음보다 훨씬 차갑기 때문에 드라이아이스를 맨손으로 만지면 동상을 입어 피부 조직이 손상된다. 이때의 통증이 화상을 입은 것과 비슷하기 때문에 드라이아이스를 만지면 화상을 입는 것 같은 착각을 불러일으키지만 화상이 아니라 동상이다.

녹아도 물이 흐르지 않는 간편함에 냉각제로써 더욱 많이 이용되고 있는 드라이아이스. 자주 접할 기회가 많아진 만큼 취급에도 각별히 주의해 손에 ‘동상’이 걸리지 않도록 하자.