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물질은 온도와 압력의 변화에 따라 상태 변화를 일으킵니다. 예를 들어 액체 상태인 물(H2O)은, 온도와 압력의 변화에 따라 기체 상태인 수증기와 고체 상태인 얼음으로 상태 변화를 일으키지요. 드라이 아이스도 이와 마찬가지입니다. 기체 상태의 이산화탄소를 압축ㆍ냉각시켜 고체로 만든 것이 바로 드라이 아이스랍니다. 물이 냉각되어 0 ℃에서 얼음이 생성된다면, 드라이 아이스는 -78 ℃∼-80 ℃ 정도에서 생길 수 있습니다.

이렇게 낮은 온도이다 보니 물건, 특히 식품의 냉동 보관에 더할 나위 없이 좋은 냉각제로 활용됩니다. 냉동 식품을 상하지 않게 보존하기 위해 얼음을 사용하기도 하지만, 드라이 아이스는 그 효과에 있어 얼음보다 훨씬 우수합니다.

얼음은 온도가 0 ℃이기 때문에 주변 온도 역시 0 ℃ 안팎에 불과합니다. 또한 얼음은 더운 날에는 잘 녹기 때문에 보관 장소를 젖게 하죠. 반면 드라이 아이스는 온도가 훨씬 낮기 때문에(-78 ℃∼-80 ℃), 보통 얼음보다 훨씬 낮은 온도로 냉동 보관할 수 있습니다. 또한 고체 상태에서 액체를 거치지 않고 바로 기체로 승화하기 때문에 얼음처럼 물이 생겨 주변을 적실 염려가 없습니다.

이와 같이 보통의 얼음보다 더 차갑고, 녹아서 주위를 적시지 않기 때문에 마른 얼음(dry ice)이라고 부르게 되었습니다.

드라이 아이스의 대표적인 용도는 식품 등의 냉동 보관입니다. 식품을 냉동 보관할 때 드라이 아이스를 넣어 두면, 그 낮은 온도로 인해 식품을 오래 보관할 수 있게 됩니다. 특히 이산화탄소의 특성상 세균이나 곰팡이 등의 번식을 막아 주기 때문에 미생물로 인해 식품이 상하는 것을 막을 수 있습니다.

드라이 아이스 주변에 흰 연기처럼 모락모락 일어나는 것은 무엇일까요? 고체 상태인 이산화탄소가 기체가 될 때 생기는 것이라고 생각하는 사람들이 많습니다. 그러나, 실제로는 드라이 아이스가 너무 차가워 그 주변 공기들을 냉각시켜 수증기로 만들기 때문에 연기처럼 보이는 것입니다.

결혼식이나 TV 가요 프로그램 등에서 주인공 주변으로 갑자기 하얀 연기가 뿜어져 나오는 장면이 연출되는데, 이것도 공기를 드라이 아이스로 냉각시킬 때 생긴 수증기를 무대 쪽으로 뿜어 내는 것입니다.

아직 비구름으로까지 발달하지 못한 구름 주변에 드라이 아이스 파편들을 뿌려 주면, 드라이 아이스 주변의 공기나 수증기 입자들은 급속히 냉각되기 시작합니다. 이 입자들이 점점 커지면 곧 땅으로 떨어지게 되고, 낙하 도중 녹아 비로 뿌려지게 됩니다.

구름이 형성되지 못한 경우에는 활용할 수 없지만, 드라이 아이스의 성질을 잘 이용한 결과 강우량을 조금이라도 더 늘일 수 있는 계기를 마련하게 되었지요.

공기 중에 아주 흔한 이산화탄소는 최근 지구의 표면 온도를 높이는 이른바 '온실 효과의 주범'으로 지목되고 있지요. 하지만, 산소의 공급을 막기 때문에 불을 끄는 소화기에도 사용되며, 사이다와 같은 탄산 음료 속에 용해되어 그 맛을 좋게 하는 데도 사용됩니다.

게다가 고체일 때에는 드라이 아이스가 되어 우리에게 여러 도움을 주니, 알고 보면 이산화탄소도 우리의 삶을 윤택하게 해 주는 자연의 선물임에 틀림이 없는 것 같습니다.

- 소년한국일보 -