전자레인지 속 포도에서 불꽃이 튀는 이유

전자레인지는 1초에 약 24억 5천만 번 떨리는 전자기파로 음식 속 물을 데워요. 공기 중에서 이 파동 한 번의 길이는 약 12센티미터라 포도알보다 훨씬 길어요.

그런데 물속으로 들어가면 파동이 크게 느려지고 길이도 1센티미터 남짓으로 줄어들어요. 물이 대부분인 포도알 크기가 마침 이 길이와 잘 맞아서, 파동이 포도알 안을 맴돌며 빠져나가지 못하고 쌓여요.

2019년 캐나다 트렌트대 연구팀은 이 현상을 실험과 계산으로 확인해 국제 학술지 PNAS에 발표했어요. 포도알 하나만 있을 때는 별일이 없지만, 두 알이 붙어 있으면 각자 가둔 에너지가 맞닿은 작은 점으로 한꺼번에 몰렸어요.

그 점은 순식간에 뜨거워지고, 포도에 든 나트륨과 칼륨 같은 성분이 전기를 띤 입자로 떨어져 나와요. 이 입자들이 둘레의 공기까지 빛나는 플라스마로 바꾸면서 주황빛과 보랏빛 불꽃이 보여요.

예전에는 반으로 가른 포도를 잇는 얇은 껍질이 전선처럼 불꽃을 만든다는 설명이 많았어요. 하지만 연구팀은 껍질 없이 통포도 두 알을 붙여 놓기만 해도 불꽃이 생기는 것을 보였어요.

물을 머금은 젤리 구슬로도 똑같은 일이 일어났어요. 그러니 불꽃을 만드는 건 포도라는 과일 자체보다, 물로 된 비슷한 크기의 둥근 덩어리 두 개가 맞닿은 모양이에요.

플라스마는 아주 뜨거워서 전자레인지 안쪽 벽을 그을리거나 망가뜨릴 수 있어요. 연구팀도 실험용으로 고친 전자레인지와 장비를 써서 짧게만 관찰했어요.

집에서 포도나 방울토마토처럼 작고 둥근 과일을 여러 알 붙여 돌릴 때도, 드물지만 비슷한 불꽃이 튈 수 있어요. 데울 일이 있다면 알을 서로 떨어뜨려 놓고 짧게 나눠 돌리면 훨씬 안전해요.