랩은 왜 접시에 잘 달라붙을까

아사히카세이가 생산하는 사란 랩(Saran Wrap)

By Kakura - Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

 

주방에서 가장 흔하게 사용하는 물건 가운데 하나가 플라스틱 랩(비닐 랩)이다. 음식을 담은 그릇 위에 덮으면 별도의 접착제 없이도 표면에 밀착된다. 얼핏 보면 단순한 현상 같지만 그 뒤에는 정전기와 전하 유도라는 물리적 원리가 작용하고 있다.

 

롤에서 풀리며 발생하는 정전기

랩이 달라붙는 출발점은 롤에서 랩을 펼치는 과정이다. 플라스틱 필름이 롤 표면과 마찰하면서 정전기가 생기고, 랩 표면에는 전하가 축적된다. 이렇게 전하를 띤 랩이 다른 물체와 접촉하면 전기적 상호작용이 발생한다.

 

전하 유도: 보이지 않는 끌림

전하를 띤 랩이 접시나 음식 표면에 닿으면 그 물체의 표면에서는 전하 유도(electrostatic induction)가 일어난다. 예를 들어 랩 표면에 음전하가 있다면, 물체의 표면에는 양전하가 유도된다. 전기적 성질에 따라 서로 다른 전하는 서로 끌어당기기 때문이다.

 

이렇게 형성된 정전기적 인력이 랩을 표면에 붙잡아 두는 역할을 한다. 우리가 접착제로 붙인 것처럼 느끼는 밀착력의 상당 부분이 바로 이 힘에서 나온다.

 

플라스틱이기 때문에 가능한 현상

랩이 만들어지는 플라스틱은 전기 절연체다. 전기가 쉽게 이동하지 않는 물질이라는 뜻이다. 이 때문에 랩 표면에 형성된 전하는 금속처럼 빠르게 흩어지지 않는다. 전하가 일정한 위치에 머물면서 정전기적 인력이 비교적 안정적으로 유지된다.

 

결과적으로 랩은 한 번 붙으면 꽤 오랫동안 표면에 밀착된 상태를 유지할 수 있다.

 

금속에는 잘 붙지 않는 이유

하지만 랩이 모든 표면에 잘 붙는 것은 아니다. 대표적인 예가 금속 용기다. 금속은 전기가 매우 잘 흐르는 도체이기 때문에 랩에서 유도된 전하가 표면을 따라 쉽게 이동한다. 전하가 퍼져 버리면 정전기 인력이 약해지고, 랩도 더 이상 안정적으로 붙어 있지 못한다.

 

그래서 스테인리스 그릇이나 금속 용기에서는 랩이 쉽게 들뜨거나 떨어지는 현상이 나타난다.

 

물에 젖으면 접착력이 사라진다

랩이 젖었을 때도 비슷한 일이 발생한다. 물은 완벽한 도체는 아니지만 어느 정도 전하 이동을 가능하게 하는 매개체다. 랩 표면에 형성된 정전기가 물을 통해 분산되면서 전하가 사라지기 쉽다.

 

그 결과 랩의 정전기적 인력이 약해지고 ‘붙는’ 성질도 함께 사라진다.

 

주방에서 만나는 작은 물리 법칙

랩 필름은 접착제를 사용하지 않지만 정전기와 전하 유도라는 물리 법칙 덕분에 표면에 달라붙는다. 평소에는 크게 의식하지 않지만, 주방에서 랩을 펼치는 순간마다 우리는 정전기라는 물리적 힘이 만들어 내는 미세한 상호작용을 경험하고 있는 셈이다.