전자기파: 전자레인지 속 불꽃놀이

어제 베이킹 중 귀찮아서 종이컵에 초콜릿을 넣고 전자레인지에 돌리다가 종이컵도 초콜릿도 태워버렸다…
그러고보니 이전에 전자레인지에 캔을 넣었다가 불꽃이 튀는 걸 본 적이 있다(정말 무서웠다.)

그날 이후로 전자레인지를 조심해서 써야겠다고 다짐했지만 인간은 같은 실수를 반복한다.
근데 왜 전자레인지에 금속을 넣으면 안될까?

전자레인지의 원리

전자레인지는 전자기파의 일종인 마이크로파를 이용해 음식을 데운다.
이 파동은 음식 안의 물 분자를 빠르게 진동시켜, 그 마찰로 열을 만들어낸다.

금속의 특징

금속은 자유롭게 움직이는 전자(자유전자)를 많이 가지고 있다. 이 자유전자들은 전자기파에 매우 민감하게 반응하기 때문에, 마이크로파가 금속에 닿으면 파동 에너지를 흡수하지 못하고 대부분 반사시킨다. 마치 거울이 빛을 반사하듯, 금속은 마이크로파를 이리저리 튕겨낸다.

전자레인지에 금속을 넣으면?

금속은 전자기파를 흡수하지 않고 반사한다. 그래서 마이크로파가 금속 표면에서 이리저리 튕기게 되는데, 특히 알루미늄 포장지나 캔처럼 얇고 구부러진 금속은
전자기파를 집중시켜 강한 전류(유도전류)를 만들고, 이게 불꽃으로 나타난다. 게다가 캔처럼 닫힌 공간 안에 액체가 있으면 증기가 빠져나오지 못해 폭발 위험까지 생긴다.

전자레인지 내부는 정해진 마이크로파 주파수와 강도에 맞춰 설계되어 있다.
금속이 이 흐름을 방해하면, 마이크로파가 튕겨나와 전자레인지 자체가 고장날 수도 있다.
즉, 불꽃은 보기 무섭지만, 더 무서운 건 기계 수명 단축이라는 사실이다.

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전자레인지에 금속을 넣으면 안 되는 건 단순한 ‘안전 수칙’이 아니라
전자기파, 유도전류, 열역학까지 얽힌 작은 과학의 법칙이다.

이제부터 전자레인지에 음식을 넣기 전, 포장지를 다시 한번 확인해보자.