단결! 안녕하십니까, 블로그 지기입니다. 10월 1일은 한국군의 위용과 전투력을 과시하고 나라를 위해서 일하는 대한민국 국군장병의 사기를 높이기 위해 지정된 ‘국군의 날’입니다.
오늘은 국군의 날을 맞이하여 군인들이 훈련 때에 먹는 전투식량에 관해 알아볼 텐데요. 추가로 유통기한이 긴 즉석식품 등 생존 식량 속 숨겨진 과학에 관해서도 알아보도록 하겠습니다.
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물을 부으면 따뜻해지는 전투식량
전투식량은 전쟁 중이거나 훈련 중인 군인들을 위한 식량인데요. 그렇기 때문에 간편히 휴대하고 먹을 수 있도록 만들어졌습니다. 예전에는 끓는 물에 데워서 먹거나 더운물을 부어서 먹는 전투식량이 있었는데요. 최근에는 물이 필요 없이 끈만 잡아당기면 순식간에 따뜻한 한 끼를 먹을 수 있다고 합니다.
전투식량을 데울 때는 ‘발열 반응’이라는 화학 반응이 일어납니다. 화학 반응이 진행되면 생성 물질보다 더 많은 에너지를 가진 반응 물질의 에너지가 감소하게 되는데, 이때 반응 물질이 에너지를 외부로 방출하는 것을 발열 반응이라고 합니다.
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훈련 중 따뜻한 한 끼, 발열 반응이란?
발열 반응에는 금속의 산화, 연료의 연소, 중화 반응 등이 포함되는데요. 발열 반응이 진행될 시에는 주위의 온도가 상승하며, 빠르게 진행되는 경우 많은 양의 열이 뿜어져 나와 폭발 현상이 일어나기도 합니다.
전투식량의 경우 내부 발열체인 산화칼슘(CaO)과 발열 용액인 물(H2O)이라는 두 물질이 만나 열을 방출하여 음식을 따뜻하게 합니다. 물과 마그네슘 분말이 섞이게 되면 반응이 진행되면서 발열이 되는데요. 전투식량 이외에 발열 반응을 활용한 대표적인 예시로는 캠핑에 쓰는 발열팩과 겨울철 따뜻한 손난로가 있습니다.
마그네슘과 물의 반응식: Mg + 2H2O → Mg(OH)2 + H2
산화칼슘과 물의 반응식: CaO + H2O → Ca(OH)2
마그네슘 이외에 생석회(산화칼슘)로 만들어진 발열체 역시 물과 혼합하게 되면 발열 반응을 일으키기 때문에 간편히 음식을 데우는 데 사용됩니다.
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기나긴 유통기한의 비밀
음식이 상하는 것은 수분과 큰 연관이 있습니다. 따라서 전투식량은 수분이 제거된 상태로 만들어지는데요. 영하 60℃ 정도에서 음식을 얼리고, 이를 진공 상태에서 건조합니다. 이 과정을 재료 내부에 있던 수분이 기체로 빠져나가며 음식에 구멍들이 생기는데요. 여기에 뜨거운 물이 들어가게 되면 빠져나간 수분이 채워져 음식 본래의 맛을 즐길 수 있는 것입니다.
전투식량뿐만 아니라 즉석식품 역시 긴 유통기한을 자랑합니다. 즉석식품의 유통기한이 긴 이유는 가공, 포장, 운송 등 여러 방면에서 무균상태를 유지하려고 노력을 기울이기 때문인데요. 예를 들면, 즉석밥은 고압 증기로 완벽히 살균한 후 밥을 짓습니다. 이후 외부 산소가 즉석밥 내부로 들어가는 것을 막기 위하여 용기와 뚜껑을 특수한 재질의 플라스틱으로 제작하고 무균 진공 포장합니다. 그 덕분에 즉석밥은 상온에서도 유통할 수 있죠.
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첨단 포장재와 보존제의 합작
가공식품과 즉석식품의 발견은 각종 음식의 저장성을 높여 식품을 보존하고 대량 생산하여 사람들이 식품을 편리하게 구매하는 데 도움을 주었습니다. 폴리에틸렌, 폴리프로필렌과 같은 비닐, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 알루미늄 캔 등 특수한 포장재의 발견 역시 공기와 수분을 차단하여 음식의 보존성을 높였습니다.
또한, 수분이 남아있는 가공식품에 첨가되는 보존제는 세균이나 곰팡이의 성장을 막아 음식의 보관을 도와주는데요. 보존제는 주로 천연 유기산과 무기물을 사용합니다. 천연 유기산에는 벤조산, 구연산, 소르빈산, 젖산 등이 있고 무기물에는 이산화 황, 아황산염, 질산염 등이 있답니다.
오늘은 국군의 날을 맞이하여 전투식량 속 숨겨진 과학과 함께 오랫동안 두고 먹을 수 있는 가공식품을 다루어 보았는데, 어떠셨나요? 최근 전투식량은 캠핑, 등산 등의 야외활동 시에도 사용할 수 있어 일반인들도 쉽게 접할 수 있는데요. 이번 주말에는 국군의 날과 선선한 가을을 맞이하여 전투식량을 가지고 안전하게 놀러 가는 것은 어떨까요? 그러면 다음에 더욱 재미있는 이야기로 돌아오겠습니다!
종합 케미칼 & 에너지 리더,
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