[과학과 놀자] 담백하고 감칠맛 나는 새우깡의 비밀은…

입력2022.12.05 10:00 수정2022.12.08 17:28 지면S10

(122) 소금과 설탕

바나나 우유에는 바나나가 없고, 붕어빵에는 붕어가 없다. 그럼 새우깡에는 새우가 있을까? 답은 ‘Yes!’다. 보통 크기의 새우깡 한 봉지 안에는 꽃새우가 다섯 마리 정도 들어 있다. 1971년 국내에서 첫선을 보인 이후 매년 과자 판매량 순위에서 상위권을 차지하고 있는 새우깡의 장수 인기 비결은 무엇일까?

서해의 꽃새우를 넣은 반죽을 구워낸 새우깡에는 특별한 것이 있다. 첫 번째는 독특한 빗살무늬 모양이다. 이는 새우의 마디를 형상화한 것으로, 빗살무늬 롤러를 밀어서 만들어낸다. 빗살무늬는 밋밋하지 않아 보기 좋을 뿐 아니라 표면적이 넓어져 제품이 구워질 때나 건조될 때 도움을 준다.

두 번째는 기름에 튀겨내는 대부분의 스낵과 달리 뜨거운 소금 위에서 굽는 방식인 ‘파칭(parching)’을 사용한다는 점이다. 파칭은 해산물을 가공하는 과자를 만들 때 사용하는 방법으로, 소금을 가열해 뜨거워지면 거기에 식물성 기름을 바른 새우깡 반죽을 올려 구워낸다. 이렇게 만들어진 새우깡은 기름에 튀기지 않아 담백하고 새우의 감칠맛을 잘 유지할 수 있다. 그런데 왜 하필이면 소금을 사용하는 걸까?

소금은 물에 넣으면 폭발하는 금속 나트륨(Na)과 황록색의 독가스인 염소(Cl₂)가 만나서 만들어지는 화합물이다. 위험한 금속과 독성을 가진 기체가 만나 소금이 되다니, 화학 변화란 얼마나 놀라운 것인지. 두 원소 사이에서는 무슨 일이 일어나는 걸까? 나트륨은 주기율표에서 1족에 속하는 원소로, 최외각 껍질에 전자 1개가 있다. 염소는 17족에 속하는 원소로, 최외각에 전자 7개가 들어 있다. 8개가 가장 안정하다는 옥텟 규칙에 따라 나트륨은 한 개의 전자를 버리려 하고, 염소는 한 개를 얻어 8개를 채우려 한다. 그렇게 함으로써 두 원자는 18족 귀족 기체처럼 안정해질 수 있기 때문이다. 그렇게 전자를 넘겨주고 받는 과정이 끝나면 나트륨은 나트륨 이온(Na⁺)이 되고, 염소는 염화 이온(CI^-)이 된다.

그리고 (+) 이온과 (-) 이온은 서로 잡아당겨 거대한 염화나트륨이 된다. 그러니까 소금, 즉 염화나트륨은 나트륨 이온(Na⁺)과 염화 이온(Cl^-)이 결합한 물질이다. 이렇게 (+)이온과 (-)이온이 결합하는 경우를 이온 결합이라고 한다.

소금과 설탕은 부엌에서 자주 사용하는 하얀색 가루라는 점에서 공통점이 있지만, 두 물질은 짠맛과 단맛만큼이나 차이점이 많다. 설탕의 화학식은 C₁₂H₂₂O₁₁로 탄소 원자 12개, 수소 원자 22개, 산소 원자 11개가 결합해 만들어진 공유 결합 물질이다. 염화나트륨처럼 전자를 한쪽에서만 내놓는 것이 아니라 양쪽에서 서로 내놓고 공동으로 소유하는 결합을 하는 것이다. 두 물질을 물에 녹이면 모두 잘 녹지만 결합의 종류가 다르기 때문에 녹는 양상이 다르다. 염화나트륨은 물과 상호 작용해 Na⁺와 Cl^-로 나뉘지만, 설탕은 분자 상태로 하나하나 떨어지며 녹는다. 따라서 이온이 있는 소금물은 전기가 통하지만 중성의 분자만 있는 설탕물은 전기가 통하지 않는다.

두 물질은 결합력의 차이로 녹는점도 다르다. 소금은 이온이 연달아 결합해 결합력이 강하기 때문에 녹는점이 800도나 되지만, 설탕은 분자와 분자 사이에 작용하는 힘이 약해 186도밖에 되지 않는다. 따라서 설탕은 조금만 가열해도 쉽게 녹아 달고나의 원료로 사용될 수 있지만, 소금은 웬만큼 가열해서는 녹지 않기 때문에 뜨겁게 만들 수 있어 새우깡을 구울 때 사용할 수 있다. 가을철에 통통하게 살이 오른 대하를 굵은 소금 위에 얹어 구워 먹는 것도 일종의 파칭이라고 볼 수 있다.

음식을 만들 때 소금과 설탕은 중요하다. 하지만 권장량 이상의 소금, 설탕 섭취는 질병의 원인이 되기도 한다. 따라서 소금과 설탕의 섭취량을 줄이고자 염화나트륨(NaCl)과 염화칼륨(KCl)을 섞은 저나트륨 소금이나 설탕보다 훨씬 강한 단맛을 내는 아스파탐, 스테비아 등의 대체 감미료들이 개발돼 사용되고 있다.

√ 기억해주세요

소금과 설탕은 짠맛과 단맛만큼이나 차이점이 많다. 설탕의 화학식은 C₁₂H₂₂O₁₁로 탄소 원자 12개, 수소 원자 22개, 산소 원자 11개가 결합해 만들어진 공유 결합 물질이다. 염화나트륨처럼 전자를 한쪽에서만 내놓는 것이 아니라 양쪽에서 서로 내놓고 공동으로 소유하는 결합을 하는 것이다. 두 물질을 물에 녹이면 모두 잘 녹지만 결합의 종류가 다르기 때문에 녹는 양상이 다르다. 염화나트륨은 물과 상호작용해 Na^₊와 Cl^-로 나뉘지만, 설탕은 분자 상태로 하나하나 떨어지며 녹는다. 따라서 이온이 있는 소금물은 전기가 통하지만 중성의 분자만 있는 설탕물은 전기가 통하지 않는다.

전화영 한성과학고 교사

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1970년대 경공업에서 중화학공업 중심으로 산업구조를 전환하던 한국 경제에 큰 시련이 닥쳤습니다. 바로 두 차례의 ‘오일쇼크’였습니다. 수입한 석유 및 원자재를 가공해 제품을 수출하던 한국에는 각종 비용 상승의 요인이 되었죠. 이에 따라 달러의 국내 유입보다 유출이 많아지면서 위기감이 엄습해왔습니다. 한국은 이를 어떻게 극복했을까요? 중동에 진출해 달러를 얻다1970년대 오일쇼크로 기름값이 폭등하자 중동 산유국들은 엄청난 수입을 올렸습니다. 원유 결제를 미국 달러화로 했기 때문에 막대한 오일달러가 중동으로 유입되었죠. 이런 상황에서 위기 극복에 가장 큰 역할을 한 것은 한국의 건설사였습니다. 중동 국가의 항만, 수로, 고속도로 같은 대규모 인프라 건설이 기회가 됐습니다. 주요 선진국보다 한국 건설사가 가격 경쟁력에서 유리했고, 건설 기간을 단축하는 등 중동 국가들의 마음을 사로잡았죠.대표적으로 사우디아라비아의 주베일 산업항만 공사는 9억3000만달러에 수주했는데, 당시 한국 정부 예산의 4분의 1에 해당하는 큰 금액이었습니다. 국내 건설사들이 중동에서 수주 성과를 올린 것은 달러가 부족했던 한국의 위기 극복에 큰 힘이 되었습니다. 중동 건설 수주액이 1975년 7억5000만달러에서 1980년 82억달러로 급증하면서 안정적인 달러 공급원이 되었습니다. 또 국내 기업들 덕분에 한국은 중동과 외교관계를 맺게 되지요. 1977년 자매결연을 기념하기 위해 서울 강남에는 ‘테헤란로’, 이란의 수도 테헤란에는 ‘서울로’가 생겼습니다. 당시 한국-중동의 외교적 친밀함을 알 수 있습니다. 사우디아라비아와 네옴시티지난 11월 사우디아라비아의 무함마드 빈 살만 왕세자가 한국을 방문했습니다. 빈 살만 왕세자는 사우디를 실질적으로 통치하는 사람이죠. 한국을 방문한 목적은 ‘네옴시티’ 건설과 관련한 한국 기업들의 투자 및 협력을 얻기 위해서입니다. 네옴시티는 사우디 반도와 이집트 사이 아카바만 동쪽에 건설 예정인 첨단 미래 신도시입니다. 사업비만 5000억달러(약 670조원)에 달하는 대규모 프로젝트죠.최근 사우디는 원자재 가격 상승으로 막대한 오일머니가 유입돼 이를 바탕으로 미래 먹거리 산업에 투자하려 합니다. 최근 재생에너지 전환에 따른 세계의 탈석유 움직임 때문입니다. 그래서 중동 산유국들은 장기적으로 석유 의존도를 낮춰 국가 경제를 이끌 다른 산업을 발전시키길 원하죠. 이 같은 변화를 한국 기업도 잘 활용하면 제2의 중동 건설 호황을 기대할 수 있습니다. 이번엔 건설뿐만 아니라 모빌리티, 정보통신기술(ICT), 신재생, 바이오, 스마트팜 등 다양한 영역으로 진출해 한국 경제가 재도약하는 기회가 될지 지켜봐야 할 것 같습니다.정영동 한경 경제교육연구소 연구원
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[신철수 쌤의 국어 지문 읽기] 자신이 알고 있던 개념 적용은 신중히

검색 엔진은 빠른 시간 내에 검색 결과를 보여 주기 위해 웹 페이지들의 데이터를 수집하여 인덱스를 미리 작성해 놓는다. 인덱스란 단어를 알파벳순으로 정리한 목록으로, 여기에는 각 단어가 등장하는 웹 페이지와 단어의 빈도수 등이 저장된다.(중략)사용자가 검색어를 입력하면 검색 엔진은 인덱스에서 검색어에 적합한 웹 페이지를 찾는다. ㉡적합도는 단어의 빈도, 단어가 포함된 웹 페이지의 수, 웹 페이지의 글자 수를 반영한 식을 통해 값이 정해진다.해당 검색어가 많이 나올수록, 그 검색어를 포함하는 다른 웹 페이지의 수가 적을수록, 현재 웹 페이지의 글자 수가 전체 웹 페이지의 평균 글자 수에 비해 적을수록 적합도가 높아진다. 검색 엔진은 중요도와 적합도, 기타 항목들을 적절한 비율로 합산하여 화면에 나열되는 웹 페이지의 순서를 결정한다.15. … ㉡을 고려하여 검색 결과에서 웹 페이지의 순위를 높이기 위한 방안으로 가장 적절한 것은?⑤ 다른 웹 페이지에서 흔히 다루지 않는 주제를 간략하게 설명하되 주제와 관련된 단어를 자주 사용하여 ㉡을 높인다.-2023학년도 9월 평가원 모의고사- 인덱스…각 단어가 등장하는 웹 페이지와 단어의 빈도수 등인덱스는 옆의 ‘찾아보기’처럼 책 내용 중에서 중요한 단어나 항목, 인명 따위를 쉽게 찾아볼 수 있도록 일정한 순서에 따라 별도로 배열해 놓은 목록으로, 색인(索引)이라고도 한다. 지문에서도 ‘각 단어가 등장하는 웹 페이지와 단어의 빈도수 등’을 저장한 것이 인덱스라 했다. ‘빈도수’는 통계에서 기본 개념으로, 같은 현상이나 일이 반복되는 도수(度數: 거듭하는 횟수)다. 한 번이라도 나타난 항목의 빈도수는 1이고, 위 사진에 있는 책의 경우 <라블레와 그의 세계>는 3, 랑그는 6이다.평소 인덱스를 봐온 학생이라면 글 읽기에 도움이 됐을지도 모른다. 그런데 이 항목의 빈도수는 지문 속 ‘단어의 빈도수’와는 다르고, 차라리 ‘각 단어가 등장하는 웹 페이지’의 수와 같다. ‘아는 것이 병이다’라는 말이 있다. 혹시 자신이 알고 있는 인덱스의 개념을 적용해 지문을 읽은 학생이라면 이 점을 조심해야 한다. 적합도는 단어의 빈도, 단어가 포함된 웹 페이지의 수, 웹 페이지의 글자 수를 반영한 식을 통해 값이 정해진다.‘식(式)’이란 숫자, 문자, 기호를 써서 이들 사이의 수학적 관계를 나타낸 것으로, 수학의 가장 대표적 분야인 대수(代數)에서 다뤄진다 했다. 이는 이미 중학교 때까지 모든 학생이 배우는 것이므로, 이에 대해 이해하고 글 읽기에 적용할 수 있어야 한다.지문에는 ‘적합도’라는 개념을 수학적으로 정의하고 있다. 따라서 적합도를 구하는 식을 떠올리며 읽어야 할 것이나 그러지 못해도 학생의 잘못이 아니다. 왜냐하면 지문에 ‘적합도는 단어의 빈도, 단어가 포함된 웹 페이지의 수, 웹 페이지의 글자 수를 반영한 식을 통해 값이 정해진다’고만 했지, 적합도가 여러 요소와 어떤 관계가 있는지는 구체적으로 말하지 않았기 때문이다. 앞에서 철수 쌤이 글을 읽을 때 식을 떠올리며 읽어야 한다고 했지만, 구체적으로 그렇게 할 수 없는 문장도 있다는 것도 말해 두고 싶다. 해당 검색어가 많이 나올수록, 그 검색어를 포함하는 다른 웹 페이지의 수가 적을수록, 현재 웹 페이지의 글자 수가 전체 웹 페이지의 평균 글자 수에 비해 적을수록 적합도가 높아진다.‘Aㄹ수록 B’는 A가 독립 변수, B가 종속 변수인 함수를 말하는 것이라 했다. 따라서 지문 내용은 (정)비례 또는 반비례를 의식하며 다음과 같이 정리할 수 있다.‘검색어가 많이 나’온다는 것은 검색어의 빈도수를 말한다. 그리고 ‘다른 웹 페이지’라는 말을 고려해 ‘현재 웹 페이지’라는 말도 생각할 수 있어야 한다. 나아가 현재 웹 페이지의 검색어 빈도수가 있고, 다른 웹 페이지들 각각의 검색어 빈도수가 있다는 것도 생각할 줄 알아야 한다. 한편 ‘현재 웹 페이지의 글자 수가 전체 웹 페이지의 평균 글자 수의 비해 적’다는 것에서 ‘검색어’와 ‘글자’가 다른 개념임을 알고, ‘전체 웹 페이지’라는 개념이 무엇인지를 생각해 ‘전체 웹 페이지=현재 웹 페이지+다른 웹 페이지’를 떠올려야 하며, 전체 웹 페이지 중에 현재 웹 페이지의 글자 수가 매우 적은 편에 속한다는 것을 생각해내야 한다.이를 바탕으로 옆의 사례를 이해할 수 있어야 한다. 검색어 a를 포함하고 있는 전체 웹 페이지는 A, B, C이고, b를 포함하고 있는 전체 웹 페이지는 A, C이다. A, B, C의 평균 글자 수는 a의 경우 200이고 b의 경우는 250이며, a의 경우 웹 페이지 B가, b의 경우 웹 페이지 A가 글자 수가 적다. 한편 웹 페이지 A, B, C에서 a의 상대도수는 1/10, 1/5, 1/30이고, b의 상대도수는 웹 페이지 A, C에서 각각 1/20, 1/30이다. 상대도수는 중학교 때 이미 배운 수학적 개념이라 웹 페이지 글자 수와 검색어 빈도수의 개념을 연결해서 떠올린 것인데, 이 정도는 고등학생이라면 할 수 있어야 하는 국어 능력이다. 이에 따르면 a를 검색했을 때 B, A, C 순서로, b를 검색했을 때 A, C 순서로 적합하다. 결국 문제의 ⑤에서 ‘흔히 다루지 않는’다는 것은 전체 웹 페이지 수가 적다는 것이고, ‘간략하’다는 것은 글자 수가 적다는 것이다. 나아가 ‘주제와 관련된 단어를 자주 사용’한다는 것은 검색어의 상대도수를 높인다는 것이다. 포인트1. 자신이 알고 있는 인덱스의 개념을 적용해 지문을 읽을 경우 차이가 있을 수 있음을 유의해야 한다.2. 대수 개념은 이미 중학교 때까지 모든 학생이 배우는 것이므로, 이에 대해 이해하고 글 읽기에 적용할 수 있어야 한다.3. 글을 읽을 때 식을 떠올리며 읽어야 하지만, 문장 내용 자체가 구체적으로 그렇게 할 수 없는 것이 있다.4. ‘Aㄹ수록 B’는 A가 독립 변수, B가 종속 변수인 함수를 말한다.5. 지문에 있는 개념들의 관계를 파악해 직접 언급되지 않은 개념을 추리할 수 있어야 한다.