달걀 껍데기와 소라껍데기

[장터장이]

 달걀 껍데기와 소라껍데기는 주성분이 같은 탄산칼슘인데도 불구하고 달걀 껍데기는 약하고 소라껍데기는 단단해요. 왜 그런가요????

계란의 난각(계란껍데기)은 93%는 탄산칼슘 CaCO3, 1%는 탄산마그네슘 MgCO3,

1%는 인산칼슘 Ca3(PO4)2으로 되어 있습니다.

소라껍데기도 마찬가지로 주성분은 탄산칼슘입니다.

그런데 같은 탄산칼슘인데 왜 하나는 강하고 하나는 약한가 하는 것이죠?

그것은 두께의 차이에서 오는 것도 있지만 그 구조 자체가 다르기 때문입니다.

(난각의 두께는 품종별, 어미닭의 일령별, 섭취하는 사료 종류별 등으로 편차가 있으나 평균 0.35mm인 반면 소라는 0.5mm 이상입니다)

이와 관련된 내용이 있어 소개합니다.

[조개껍데기 종류에 따른 금속 함량의 비교 분석 연구](출처 : science.go.kr)

조개껍데기의 주성분은 탄산칼슘이다. 하지만 탄산칼슘으로 이루어진 분필과는 달리 조개껍데기는 매우 단단한데, 이는 조개껍데기의 ‘벽돌과 진흙구조’ 때문이다. 전복껍데기를 깨트려 단면을 확인해보면 표면층은 껍데기 표면에 수직으로 정렬된 기둥모양이다.

또한 내부 층은 작은 벽돌 판이 빼곡히 쌓인 구조이다. 이들의 주성분은 모두 탄산칼슘인데, 표면층에 기둥모양으로 정렬된 탄산칼슘은 보통 압력에서 안정한 상태인 ‘칼 사이트’라는 결정구조를 가지고 있다. 그리고 내부 층은 ‘아라고나이트’라는 또 다른 결정구조를 가진다. 이는 칼 사이트보다 경도가 더 높다.

이러한 아라고나이트는 하나하나가 모두 단결정이며 모두 같은 방향을 향하고 있다. 그리고 또한 내부 층을 이루는 키틴류의 단백질이 접착제 역할을 하기 때문에 조개껍데기는 단단한 것이다.

이러한 구조는 조개의 종류에 따라 다른 모습을 보이는데, 바위에 부착하여 지내는 전복, 소라 등은 껍데기가 두껍고 표면의 단단한 층과 내부의 판상 복합조직으로 되어있다.