LG전자가 투명한 구형 얼음을 만드는 방법

 

 

1. 서론

오늘은 LG전자에서 출시하는 냉장고가 투명한 구형 얼음을 어떻게 만드는지에 대해 아들과 같이 알아보았습니다.

아들 녀석에게 설명할 만한 간단한 과학지식이 다수 포함되어 있어서 같이 이야기할 만한 주제인 것 같습니다.

 

네이버에서 검색해 보니 "2022년 대한민국 10대 기계기술 선정"에  LG전자가 제출한 자료와 신문기사 등을 참조했습니다.

LG전자에서 제출한 자료는 아래 첨부했습니다.

후보_3.pdf
0.63MB

2. 개발 배경

  • 기존 얼음의 용도 : 음료의 냉각
  • 시대가 변할수록 주기능 외에 얼음이 가능한 늦게 녹아 음료를 오랫동안 차갑게 즐기려는 수요층이 증가함.
  • 얼음을 가능한 늦게 녹게 하려면
    • 음료와 맞닿는 얼음의 표면적이 가장 최소가 되는 형태로 얼음을 만들어야 함. → 동일한 부피에 최소 표면적을 갖는 입체도형은  바로 "구형"①
    • 얼음이 불투명한 이유물 자체의 불순물 때문이거나 얼음이 얼 때 물속에 있던 공기가 바깥으로 나오지 못한 상태에서 얼음이 얼어버림.② → 불순물이나 얼음 속 공기 모두 얼음을 빨리 녹게 하는 원인이라 얼음을 천천히 녹게 하려면 투명한 얼음을 만들어야 함.

이미지
출처 : 첨부파일
이미지
출처 : 첨부파일

3. 기술 구현

  • 투명한 얼음의 대명사 → 고드름
    • 고드름에서 힌트를 얻으셨다고 인터뷰도 하셨네요.
    • 일반적으로 얼음을 얼리면 외부부터 얼어서 안쪽이 가장 늦게 어는데, 이로 인해 물속 기포가 얼음을 빠져나가지 못함. → 불투명한 얼음.
    • 고드름처럼 얼면(즉 위에서부터 아래로 얼면) 물속 기포가 아래로 빠져나갈 수 있어 투명한 얼음을 만들 수 있음. 
    • 투명한 얼음을 얼리기 위해서는 얼음이 어는 속도보다 기포가 빠져나가는 속도가 빠르도록 조절해야 함.

이미지
출처 : 첨부파일

  • 추가로 물의 온도별 밀도는 4℃일 때 최대가 됨③. 얼음의 하단을 4℃로 맞추어 아래쪽 물의 밀도를 높게 하여 얼음으로 변하는 과정에서 물의 순환을 최소화함. 

이미지
출처 : https://ywpop.tistory.com/4869
이미지
출처 : 첨부파일

4. 결론

  • 단순하지만 쌈박한 아이디어로 투명한 구형 얼음 제조 방법 개발 
  • 저는 아이에게 다음 개념을 알려줄 생각입니다.
    • 동일한 부피에 최소 표면적을 갖는 입체도형은  바로 "구형"
    • 얼음이 얼 때 물속에 있던 공기가 바깥으로 나오지 못한 상태에서 얼음이 얼어버림
    • 물의 온도별 밀도는 4℃일 때 최대가 됨
  • 집에 있는 얼음 트레이로는 이런 얼음밖에 될 수 없다는 사실을 인지함.

이미지
출처 : 알리익스프레스

  • 이런 얼음 먹으려면 최소 180만원은 필요하군요 

이미지
출처 : (좌) 첨부파일, (우) 에누리

 


구체적인 내용이 많지만 아이에게 설명해줄 수 있는 수준에서 정리했습니다.

 

긴 글 읽어 주셔서 감사합니다.