김장 김치를 오랫동안 먹을 수 있는 이유
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김장 김치를 오랫동안 먹을 수 있는 이유
  • 이한민
  • 승인 2018.10.11 00:00
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물을 세포 밖으로 이동시키는 ‘삼투’의 원리
과일 오래 보관 위해 설탕 뿌리는 것과 같아
목욕탕 있으면 손가락 끝 쭈글거리는 현상도

남자의 몸은 약 70% 정도, 여자의 몸은 약 60% 정도의 물로 구성되어 있습니다. 만약 어떤 남자의 몸무게가 70㎏이라면 물은 약 49㎏이나 있는 것이죠. 사람 몸에 있는 세포의 개수는 약 35조 개이며 세포의 처지에서도 물은 분명 중요한 물질일 것입니다.
이러한 물을 세포에 공급하고 세포 밖으로 이동시키는 원리가 삼투이며, 세포의 생활에서 굉장히 중요한 기능으로 작용하고 있답니다. 삼투는 조금 어려운 개념이지만 반투과성 막을 경계로 하여 발생합니다. 반투과성 막에서는 용매(일반적으로 물)와 일부 크기가 작은 용질은 통과되지만 크기가 큰 용질은 통과되지 못하죠.
아래 그림에서 왼쪽 비커의 A, B의 물 높이는 같고 A와 B 사이에는 반투과성 막이 가로막고 있습니다.
B는 A보다 용매에 용질이 더 많이 녹아 있어 고장액이라 하며 A는 저장액이라고 합니다. 시간이 점점 지나면서 A쪽에 있는 용매는 B쪽으로 이동하게 됩니다.
즉, A쪽에 있는 용질은 반투과성 막을 통과하지 못해 이동하지 못하고 반투과성 막을 통과할 수 있는 용매가 B쪽으로 이동하여 B쪽의 물 높이가 높아지게 되는 것이죠. 즉, 용질의 농도가 낮은 저장액에서 용질의 농도가 높은 고장액으로 용매가 이동하는 현상을 삼투라고 합니다.
겨울철에 김치를 오랫동안 보관하여 먹으려고 담그는 김장은 겨울이 시작된다는 입동 전후에 하는데 김장에도 삼투의 원리가 숨어 있답니다. 김장 김치를 만들 때 배추에 소금을 뿌리는데 소금을 뿌리면 배추 주변은 농도가 높아져 고장액이 되고, 배추 내부는 상대적으로 저장액이 됩니다.
이때 배추 안에 있던 수분이 고장액인 배추 바깥으로 빠져나오게 되어 배추는 점점 물에 젖어 축 늘어진 상태가 되죠.
수분이 제거된 배추는 세균이 번식할 수 있는 물이 제거되어 상하지 않고 오랫동안 보관할 수 있으며 수분이 제거된 공간에는 김장 양념이 잘 스며들어 맛있는 김장 김치를 오랫동안 맛볼 수 있게 되는 것이랍니다.
이와 같은 원리는 생선과 과일을 오래 보관하려고 소금이나 설탕을 생선과 과일 주변에 뿌리거나 야채를 식초에 보관하는 것에서도 찾아 볼 수 있습니다. 생선, 과일, 야채 주변은 설탕과 소금, 식초에 의해 고장액이 되고 내부 수분이 빠져나가 오랫동안 보관할 수 있고 음식에 간이 깊게 배어 좋은 맛을 낼 수 있습니다.
이 밖에도 물놀이를 하거나 목욕탕에 있으면 손가락과 발가락 끝이 쭈글쭈글해지는 것을 볼 수 있죠? 이러한 현상은 손가락과 발가락 주변의 물의 농도가 상대적으로 저농도이므로 수분이 상대적으로 고농도인 손가락과 발가락의 세포로 들어오기 때문에 나타나는 현상이랍니다.
<출처>이 이야기는 한국발명진흥회에서 발간한 “과학속 발명하기”의 도움을 받아 만들어졌습니다.
이한민 고성 초계종합교육센터겸임교사

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