라면 스프를 넣자마자 기포가 생기는 이유

라면을 끓이면서 스프를 넣으면 넣은 순간 기포가 발생한다. 라면에는 고추가루도 들어있지만 기본적으로 소금이 많이 들어있을 것이므로 고등학교 화학 시간에 배우는 바에 의하면 소금이 녹으면 끓는점 오름 현상이 생겨서 물의 기화온도(끓는 온도)가 높아져야 한다. 그런데 왜 라면 스프를 넣으면 순간적으로 기화가 잘 일어나게 되는 것일까?

이글을 쓰기 전에 며칠 전부터 가설을 세우고 나름대로는 수식을 유도해보려고 했지만 엄밀한 수식의 유도는 기억나지 않아서 이유에 대해 설명을 올려보려고 한다. 나중에라도 나은 정설이 발견되면 이글을 수정하기로 한다. (2011년 1월13일)

액체가 기체로의 상태변화를 거칠 때는 과가열 현상이 없다. 표면 장력에 의한 에너지 장벽이 없기 때문이다. 반대로 액체에서 고체로의 상태변화를 거칠 때문 과냉각 현상(Supercooling)이 있다. 순수한 물이 얼기 시작하는 것은 0도 이지만 마이크로스코픽한 영역에서는 과냉각을 거치고 표면 에너지를 보상해 줄 수 있을 때 결정핵(crystal이 되기 위한 nucleus)이 생겨서 고체로의 상태변화가 일어나는 것이다.

기화되는 과정에서도 물분자가 일정 크기의 기포로 성장하기 위해서는 결정핵과 비슷한 역할을 해주는 불순물(고추가루)이 있는 편이 기포로 만들어지기 쉬운 것이다. 공모양의 기포가 되는 것보다 불순물의 표면에 붙어서 반구의 기포라면 적은 물분자로로도 쉽게 성장할 수 있기 때문이다.