윤용현 국립중앙과학관 연구관
옹기는 선사시대의 질그릇이 발전ㆍ변화된 용기로 잿물을 입히지 않고 700℃안팎으로 구운 질그릇과 잿물을 입혀서 1200℃안팎의 고온에서 구운 오지그릇을 일컫는다.
우리의 옹기는 사계절이라는 독특한 자연환경과 각 지역의 풍토에 맞도록 배가 부른 모양으로 만들었다. 이 형태는 바로 태양열과 복사열은 물론이고 장독대에 놓인 옹기들 사이에 자연스럽게 통풍이 이루어져, 고른 온도를 유지하게 하여 옹기 속에 들어있는 음식의 변질을 최대한 막도록 고안된 장치인 것이다.
21세기의 건강식품으로 대두되면서 세계인의 사랑을 받는 김치는 식물성도 동물성도 아닌 묘한 복합음식으로 칼슘과, 인, 비타민 등이 풍부하며, 채소 본래의 영양가를 보존하면서 새로운 맛과 향을 지닌 한국 고유의 발효과학 식품이다. 이러한 김치를 오랫동안 맛있게 먹을 수 있도록 고안하여 만든 것이 바로 김치냉장고이다. 김치의 우수성으로 전 세계로 수출되고 있는 한국형 전자제품인 김치냉장고는 어디에서 왔을까? 그것은 바로 우리 조상들이 사용하던 숨쉬는 옹기인 김장독에서 나왔다.
옹기가 구워지는 단계를 보면, 150~300℃에 수분이 제거되고, 300~400℃에 유기물질이 타며, 500~800℃에 결정수가 빠져나간다. 1050℃에 환원분위기로 바뀌고, 1200℃에 마감단계가 된다. 옹기의 내부에 있던 결정수가 높은 온도로 가열됨에 따라 증발되어 생긴 증발통로와 빠져나간 자리가 옹기의 기벽에 존재함으로써 옹기 안팎의 공기가 순환할 수 있게 되는 것이다.
또한 굽는 시간이 길고 온도가 높아지면 석영이 커지고 류사이트(leucite)가 형성되는데, 이로써 옹기의 기벽에 통로(기공)가 형성되는 것이다. 이러한 기공의 크기는 1~20마이크로인데, 신선한 공기인 산소는 0.00022마이크로로 쉽게 드나들 수 있으며, 빗방울은 기공의 2000배 이상의 크기로 내부에 침투하지 못하는 것이다. 이러한 기공을 통하여 산소가 공급되는데, 옹기가 요즈음 숨을 쉰다는, 소위 바이오로 상징되는 그릇 그 자체인 것이다.
이러한 옹기의 원리와 김치냉장고는 어떠한 연관성이 있을까?
김치에는 류코노스톡(Leuconostoc) 유산균이 있어 특유의 상큼하고 개운한 맛을 낸다. 김치유산균 DNA 분석 결과 3속 15종의 다양한 유산균이 김치 맛 생성에 작용하며 김치유산균 중에서 류코노스톡균이 결정적 역할을 하는 것으로 조사됐다.
류코노스톡균은 갓 담근 김치에서 보통 1㎖당 1만 개체(cfu/㎖)에 불과하지만 숙성시킬 경우 6000만 개체(cfu/㎖) 안팎으로 늘어난다. 특히 류코노스톡균 숫자의 변화는 김치의 보관, 숙성온도에 따라 편차를 보인 가운데 영하 1℃ 상태에서 4개월 이상 1000만 개체 안팎의 수치를 고르게 유지하기 때문에 김치가 시지 않고 상큼한 맛을 유지하게 되는 것이다.
우리나라는 12월~2월까지 땅속 30㎝ 지점의 평균 기온이 영하 1℃ 정도인데, 숨쉬는 옹기에 김치를 담아 땅속에 묻는 것은 류코노스톡균이 살기에 가장 좋은 조건이 되었던 것이다. 옹기가 바로 김치 냉장고인 것이다.
김치냉장고의 중요한 원리 가운데 하나가 열고 닫을 때 온도변화를 최대한 억제하는 것이다. 김치냉장고는 김장독처럼 위에서 열고 닫는 것이 주류를 이룬다. 이것은 옆으로 열었을 때 대류현상에 의한 온도변화를 최대한 억제하기 위함이다. 김장독의 경우 땅속에 묻고 뚜껑이 위에 있기 때문에 열었을 때 공기의 유입이 최대한 억제되어 온도변화가 거의 없는데 이러한 원리를 김치냉장고가 응용한 것이다.
옹기는 선사시대의 질그릇이 발전ㆍ변화된 용기로 잿물을 입히지 않고 700℃안팎으로 구운 질그릇과 잿물을 입혀서 1200℃안팎의 고온에서 구운 오지그릇을 일컫는다.
우리의 옹기는 사계절이라는 독특한 자연환경과 각 지역의 풍토에 맞도록 배가 부른 모양으로 만들었다. 이 형태는 바로 태양열과 복사열은 물론이고 장독대에 놓인 옹기들 사이에 자연스럽게 통풍이 이루어져, 고른 온도를 유지하게 하여 옹기 속에 들어있는 음식의 변질을 최대한 막도록 고안된 장치인 것이다.
21세기의 건강식품으로 대두되면서 세계인의 사랑을 받는 김치는 식물성도 동물성도 아닌 묘한 복합음식으로 칼슘과, 인, 비타민 등이 풍부하며, 채소 본래의 영양가를 보존하면서 새로운 맛과 향을 지닌 한국 고유의 발효과학 식품이다. 이러한 김치를 오랫동안 맛있게 먹을 수 있도록 고안하여 만든 것이 바로 김치냉장고이다. 김치의 우수성으로 전 세계로 수출되고 있는 한국형 전자제품인 김치냉장고는 어디에서 왔을까? 그것은 바로 우리 조상들이 사용하던 숨쉬는 옹기인 김장독에서 나왔다.
옹기가 구워지는 단계를 보면, 150~300℃에 수분이 제거되고, 300~400℃에 유기물질이 타며, 500~800℃에 결정수가 빠져나간다. 1050℃에 환원분위기로 바뀌고, 1200℃에 마감단계가 된다. 옹기의 내부에 있던 결정수가 높은 온도로 가열됨에 따라 증발되어 생긴 증발통로와 빠져나간 자리가 옹기의 기벽에 존재함으로써 옹기 안팎의 공기가 순환할 수 있게 되는 것이다.
또한 굽는 시간이 길고 온도가 높아지면 석영이 커지고 류사이트(leucite)가 형성되는데, 이로써 옹기의 기벽에 통로(기공)가 형성되는 것이다. 이러한 기공의 크기는 1~20마이크로인데, 신선한 공기인 산소는 0.00022마이크로로 쉽게 드나들 수 있으며, 빗방울은 기공의 2000배 이상의 크기로 내부에 침투하지 못하는 것이다. 이러한 기공을 통하여 산소가 공급되는데, 옹기가 요즈음 숨을 쉰다는, 소위 바이오로 상징되는 그릇 그 자체인 것이다.
이러한 옹기의 원리와 김치냉장고는 어떠한 연관성이 있을까?
김치에는 류코노스톡(Leuconostoc) 유산균이 있어 특유의 상큼하고 개운한 맛을 낸다. 김치유산균 DNA 분석 결과 3속 15종의 다양한 유산균이 김치 맛 생성에 작용하며 김치유산균 중에서 류코노스톡균이 결정적 역할을 하는 것으로 조사됐다.
류코노스톡균은 갓 담근 김치에서 보통 1㎖당 1만 개체(cfu/㎖)에 불과하지만 숙성시킬 경우 6000만 개체(cfu/㎖) 안팎으로 늘어난다. 특히 류코노스톡균 숫자의 변화는 김치의 보관, 숙성온도에 따라 편차를 보인 가운데 영하 1℃ 상태에서 4개월 이상 1000만 개체 안팎의 수치를 고르게 유지하기 때문에 김치가 시지 않고 상큼한 맛을 유지하게 되는 것이다.
우리나라는 12월~2월까지 땅속 30㎝ 지점의 평균 기온이 영하 1℃ 정도인데, 숨쉬는 옹기에 김치를 담아 땅속에 묻는 것은 류코노스톡균이 살기에 가장 좋은 조건이 되었던 것이다. 옹기가 바로 김치 냉장고인 것이다.
김치냉장고의 중요한 원리 가운데 하나가 열고 닫을 때 온도변화를 최대한 억제하는 것이다. 김치냉장고는 김장독처럼 위에서 열고 닫는 것이 주류를 이룬다. 이것은 옆으로 열었을 때 대류현상에 의한 온도변화를 최대한 억제하기 위함이다. 김장독의 경우 땅속에 묻고 뚜껑이 위에 있기 때문에 열었을 때 공기의 유입이 최대한 억제되어 온도변화가 거의 없는데 이러한 원리를 김치냉장고가 응용한 것이다.
