전자레인지 원리, 물분자에 의해 가열, 금속 용기 사용 불가한 이유는?
전자레인지 원리
전자레인지는 마이크로파를 이용하여 음식물을 가열하는 장치다.
전자 레인지가 음식물을 가열할 수 있는 것은 물분자가 극성을 띠고 있기 때문이다. 즉, 물분자는 한 끝은 양으로 대전되어 있고 다른 끝은 음으로 대전되어 있는데, 얼음 속의 물분자들은 방향과 위치가 고정되어 있지만 액체 상태의 물분자들은 방향이 제멋대로이고 유동적이다.
이런 물을 강한 전기장 속에 넣으면 물분자들은 전기장과 나란해지려는 방향으로 회전하게 된다. 물분자가 회전할 때 다른 물분자와 충돌하며 이 충돌에 의하여 물분자의 운동 에너지가 열에너지로 변한다.
전기장의 방향을 계속 바꾸면 물분자들은 계속 방향을 바꾸게 되어 열이 발생한다.
마이크로파의 주파수는 2.45㎓이다. 이 주파수를 쓰는 이유는 이 주파수가 통신에 이용되지 않고, 이 주파수가 물을 가열시키기에 적당하기 때문이다.
주파수가 클수록 물분자가 자주 회전하여 물을 빨리 가열시킬 것으로 생각할 수도 있지만 주파수가 너무 크면 물분자가 완전히 돌기도 전에 전기장의 방향이 바뀌기 때문에 물분자의 회전이 충분하지 못하여 오히려 더디게 가열된다. 물기가 없는 유리컵, 플라스틱 그릇 등은 가열되지 않다.
전자레인지는 음식물을 뜨겁게 하는 데 마이크로파(micro wave)를 이용한다. 그래서 전자레인지를 영어로 `microwave oven`이라고 한다.
마이크로파는 주파수(진동수) 300MHz~300 GHz, 파장으로 보면 1mm~1m인 전자기파의 한 영역을 말한다. 전자기파의 영역은 진동수에 의해 임의로 구분되어지는데 진동수는 1초 동안 파동이 진동하는 횟수다.
1945년 군사용 레이더를 점검하던 미국의 한 연구원이 주머니 속의 과자가 녹는 것을 관찰하고 이를 계기로 전자레인지에 대한 아이디어를 얻었다. 이후 1947년 `Radarange`라는 첫 제품이 탄생했다.
이 최초의 전자레인지는 높이 1.8m, 무게 340kg의 거대한 몸집에 가격도 5000달러로 매우 비쌌다. 이후 개량을 거듭하여 현재 가정에서 흔히 볼 수 있는 크기의 전자레인지가 보급되기에 이르렀다.
전자레인지 내부는 금속인 철로 만들어져 있고 투시창을 통해 전자기파가 외부로 나오는 것을막기 위해 설치한 그물망도 금속망이다. 전자레인지 용기 밖으로 전자기파가 유출되는 것을 막기 위해 2.45GHz의 마이크로파가 투과하지 못하고 반사되는 금속을 사용한 것이다.
그런데 보통 전자레인지에는 금속 용기의 사용을 금하고 있다. 그 이유는 우선 마이크로파가 금속을 통과하지 못하므로 금속 용기에 음식물을 넣어 사용할 경우 음식물을 데울 수 없기 때문이다.
또한 내부 벽면도 금속이므로 금속을 넣을 경우 금속과 금속의 접촉에 의한 마찰 부위에서 전자기파의 간섭이 일어나 스파크나 화재가 발생할 수 있다. 특히 금속의 뾰족한 모서리나 꼭짓점과 같은 부분에는 전자기파의 집중도가 커지므로 주의해야 한다. 또한 유리문에 금속망이 있어 전자기파의 유출을 막아주지만 안전을 위해 전자레인지가 작동하는 동안 너무 가까이에 있지 않는 것이 좋다.
전자레인지 원리 소식에 네티즌들은 ‘전자레인지 원리, 물기가 있어야 겠군’ ‘전자레인지 원리, 그래서 건조되는구나’ ‘전자레인지 원리, 건강에도 괜찮으려나’ 등의 반응을 보이고 있다.
전자레인지 원리
전자레인지는 마이크로파를 이용하여 음식물을 가열하는 장치다.
전자 레인지가 음식물을 가열할 수 있는 것은 물분자가 극성을 띠고 있기 때문이다. 즉, 물분자는 한 끝은 양으로 대전되어 있고 다른 끝은 음으로 대전되어 있는데, 얼음 속의 물분자들은 방향과 위치가 고정되어 있지만 액체 상태의 물분자들은 방향이 제멋대로이고 유동적이다.
이런 물을 강한 전기장 속에 넣으면 물분자들은 전기장과 나란해지려는 방향으로 회전하게 된다. 물분자가 회전할 때 다른 물분자와 충돌하며 이 충돌에 의하여 물분자의 운동 에너지가 열에너지로 변한다.
전기장의 방향을 계속 바꾸면 물분자들은 계속 방향을 바꾸게 되어 열이 발생한다.
마이크로파의 주파수는 2.45㎓이다. 이 주파수를 쓰는 이유는 이 주파수가 통신에 이용되지 않고, 이 주파수가 물을 가열시키기에 적당하기 때문이다.
주파수가 클수록 물분자가 자주 회전하여 물을 빨리 가열시킬 것으로 생각할 수도 있지만 주파수가 너무 크면 물분자가 완전히 돌기도 전에 전기장의 방향이 바뀌기 때문에 물분자의 회전이 충분하지 못하여 오히려 더디게 가열된다. 물기가 없는 유리컵, 플라스틱 그릇 등은 가열되지 않다.
전자레인지는 음식물을 뜨겁게 하는 데 마이크로파(micro wave)를 이용한다. 그래서 전자레인지를 영어로 `microwave oven`이라고 한다.
마이크로파는 주파수(진동수) 300MHz~300 GHz, 파장으로 보면 1mm~1m인 전자기파의 한 영역을 말한다. 전자기파의 영역은 진동수에 의해 임의로 구분되어지는데 진동수는 1초 동안 파동이 진동하는 횟수다.
1945년 군사용 레이더를 점검하던 미국의 한 연구원이 주머니 속의 과자가 녹는 것을 관찰하고 이를 계기로 전자레인지에 대한 아이디어를 얻었다. 이후 1947년 `Radarange`라는 첫 제품이 탄생했다.
이 최초의 전자레인지는 높이 1.8m, 무게 340kg의 거대한 몸집에 가격도 5000달러로 매우 비쌌다. 이후 개량을 거듭하여 현재 가정에서 흔히 볼 수 있는 크기의 전자레인지가 보급되기에 이르렀다.
전자레인지 내부는 금속인 철로 만들어져 있고 투시창을 통해 전자기파가 외부로 나오는 것을막기 위해 설치한 그물망도 금속망이다. 전자레인지 용기 밖으로 전자기파가 유출되는 것을 막기 위해 2.45GHz의 마이크로파가 투과하지 못하고 반사되는 금속을 사용한 것이다.
그런데 보통 전자레인지에는 금속 용기의 사용을 금하고 있다. 그 이유는 우선 마이크로파가 금속을 통과하지 못하므로 금속 용기에 음식물을 넣어 사용할 경우 음식물을 데울 수 없기 때문이다.
또한 내부 벽면도 금속이므로 금속을 넣을 경우 금속과 금속의 접촉에 의한 마찰 부위에서 전자기파의 간섭이 일어나 스파크나 화재가 발생할 수 있다. 특히 금속의 뾰족한 모서리나 꼭짓점과 같은 부분에는 전자기파의 집중도가 커지므로 주의해야 한다. 또한 유리문에 금속망이 있어 전자기파의 유출을 막아주지만 안전을 위해 전자레인지가 작동하는 동안 너무 가까이에 있지 않는 것이 좋다.
전자레인지 원리 소식에 네티즌들은 ‘전자레인지 원리, 물기가 있어야 겠군’ ‘전자레인지 원리, 그래서 건조되는구나’ ‘전자레인지 원리, 건강에도 괜찮으려나’ 등의 반응을 보이고 있다.
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