[똑똑 사이언스]냉장고 안 넣어도 시원한 쿨방석 원리는

Q 냉장고 안 넣어도 시원한 쿨방석 원리는

최근 에너지 절약 운동으로 사무실이 조금 덥게 느껴져 쿨방석을 하나 장만했어요. 쿨방석(사진)은 냉장고에 넣어 차갑게 만들지 않아도 깔고 앉으면 시원하던데요. 원리가 궁금합니다.

A 열흡수 냉감소재가 엉덩이 온도 3도 내려

쿨방석에는 열을 흡수하는 ‘열흡수성 냉감소재’가 들어 있어요. 이 소재는 열을 흡수하는 능력이 물의 50배나 돼요. 빠른 시간에 엉덩이의 열을 빼앗죠. 열을 잃은 엉덩이는 피부 온도가 3도 정도 낮아져 시원함을 느끼게 돼요.

냉감소재는 양초 원료인 파라핀과 비슷한 고분자물질이에요. 상온에서는 고체로 존재하다가 주변 온도가 오르면 열을 흡수하며 녹아 말랑말랑해져요. 냉감소재는 주변 온도가 약 28도만 넘어도 열을 흡수해 녹기 시작해요.

쿨방석은 아이스팩처럼 주변 온도를 영하의 낮은 온도로 낮추는 것이 아니기 때문에 표면에 물방울이 맺히지 않는다는 장점이 있어요.

하지만 냉감소재가 전부 녹으면 열을 흡수하지 못해요. 그래서 20∼30분 사용한 뒤에는 그늘진 곳에 둬 다시 고체로 만들어야 해요. 물론 냉장고에 넣으면 더 빨리 열을 방출하기 때문에 금방 딱딱해져 다시 사용할 수 있어요.

최근에는 냉감소재를 5μm(마이크로미터·1μm는 100만분의 1m)로 작게 만들면서 사용범위가 넓어지고 있어요. 가장 각광받는 분야는 더운 날 밖에서 입는 스포츠 의류나 군복이에요. 특히 통풍이 잘되지 않는 모자, 장갑, 방탄조끼에 사용하면 원래 기능을 유지하면서도 시원함을 느낄 수 있어요.

앞으로는 전자제품이나 건축재로도 활용될 전망이에요. 따로 전력을 소비하지 않고도 노트북의 열을 식혀 주는 휴대용 방열판은 개발과 시험이 끝난 상태예요. 방안의 온도를 낮춰 주는 벽지로도 응용할 수 있어요.

(도움말=조병창 브레스포생활과학 대표)