"흔들면 더 따뜻해진다"는 고체형 손난로의 진실

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[인사이트] 디지털뉴스팀 = 한겨울로 접어들면서 주머니 속 필수품이 된 손난로.

일명 '핫팩'으로 불리는 이 제품은 짧은 시간 안에 얼어붙은 손이나 볼을 녹이는데 최고다.

그렇다면 조그만 주머니에서 어떻게 따뜻한 열이 나오는 걸까.

23일 국내 판매중인 손난로 '활화산'의 구성 성분을 보면 고체형 손난로에는 철분, 활성탄, 버미큘라이트, 흡수성폴리머, 식염수 등이 들어있다. 제품에 따라 탄소가루, 염화나트륨 등으로 대체되기도 한다.

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철은 공기 중에 물, 산소와 결합하면 녹이 슬기 시작하는데 이를 '산화'라고 한다.

손난로는 철가루가 산화철이 되면서 나타나는 발열반응을 이용한 제품이다. 손난로를 흔들면 주머니 속에 들어있던 철가루가 공기 중 산소와 산화작용을 일으키면서 열을 방출한다.

철로 만들어진 물건들은 그냥 두어도 녹스는데 이때는 그 속도가 매우 느려 열이 생긴다는 사실을 느끼기 어렵다.

반면 손난로는 매우 고른 철가루로 되어 있어 공기와 접촉면이 넓다. 그만큼 철의 산화 속도가 빠르게 일어난다. 그 때문에 열이 나오는 것을 체감할 수 있다.

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또, 주머니 안에 들어 있는 식염수 등은 철가루의 산화작용을 촉진시키는 역할을 한다. 활성탄은 수분을 머금고 열이 빨리 달아나지 않도록 붙잡는다.

주머니에는 미세한 구멍도 있다. 그 구멍이 산소를 공급하는 역할을 한다. 이 때문에 손난로를 흔들면 공기와 접촉이 더 활발해져 발열이 잘 일어난다.

손난로는 보통 10시간 이상 온기를 유지한다. 하지만 산화된 철가루를 이전 상태로 되돌리는 건 어려워 재사용은 할 수 없다.

아주 간단한 화학 원리를 이용해 만든 편리한 손난로지만 잘못하면 미열 화상을 입을 수 있으니 주의할 필요가 있다.