식용유로 요리할 때 실내 공기가 오염될 위험이 크다

[김규헌]

식용유로 요리할 때 실내 공기가 오염될 위험이 크다

[요약]

◯ 요리 시 식품에 함유된 물이 뜨거운 식용유와 접촉하면 많은 수의 작은 기름 방울이 폭팔 하듯이 튀어서 실내 공기를 오염시킨다.

◯ 일부 기름 방울들은 크기가 1 미크론보다 작아서 30분 이상 공기 중에서 머물면서 인체에 흡입 될 수 있어서 건강에 해로울 수 있다.

◯ 주방에서 발생하는 초미세 에로졸이 실내 공기 오염에 미치는 영향을 정량화하기 위한 연구가 계획되고 있으며, 연구 결과가 실내 환기 시스템 설계에 지침이 되기를 기대하고 있다.

[본문]

프라이팬을 사용해서 식용유로 요리할 때 뜨거운 기름 방울이 폭팔 하듯이 튀어서 화상을 입을 수 있지만, 인체에 더 해로운 것은 실내 공기 오염[註1]이다. 텍사스 공과 대학교와 유타 주립 대학교 과학자들로 구성된 연구팀이 폭팔 역학 (explosive dynamics) 실험 컴퓨터 모델을 실행하기 위한 준비 작업으로, 카놀라유, 땅콩유, 두유와 같은 기름을 가열하고 유막의 온도를 측정했다. 그 다음 작은 물방울 하나를 떨어뜨리고 고속 비디오 카메라로 촬영한 결과, 기름 아래 갇힌 물이 갑자기 기화하고 격렬한 폭팔적 방출 현상이 일어나면서, 유막이 파열되어 아주 많은 수의 작은 기름 방울들이 튀어 오르는 것으로 나타났다.  

물방울 (지름 5mm) 하나가 뜨거운 카놀라유 (유막 두께 3mm)에 떨어진 후 발생하는 충격과 물의 기화 현상을 순차적으로 보여 주는 영상. 맨 오른쪽은 물방울이 유막에 접촉하고 0.5초 후에 촬영한 영상으로, 많은 수의 작은 기름 방울들이 공기 중으로 방출되고 있다. 일부 방울들은 크기가 미크론 단위보다 작기 때문에 30분 이상 공기 중에 머물 수 있다. (영상 제공: Marston Research Group, Texas Tech University)  

닭 가슴살과 같은 일상적인 식품을 요리할 때 식품에 함유된 상당량의 물이 식용유와 접촉한다. 물 함량이 많을수록 폭팔 횟수가 증가하는데, 이는 더 많은 수의 기름 방울이 공기 중으로 튀어 오른다는 것을 의미한다. 연구에 참여한 텍사스 공과 대학교 조교수 Jeremy Marston는“연구는 뜨거운 웍[註2]에 물을 첨가하는 중국 요리와 특히 관련이 있다”고 말했다. 방출된 기름 방울은 크기가 미크론 (μ: 100만분의 1미터) 보다 작아서 호흡으로 인체에 흡입될 수 있기 때문에 건강에 위험할 수 있다. 현재 연구팀은 방울들의 크기 분포를 측정하고, 적절한 환기 시설이 있는 경우와 없는 경우 기름방울이 주변 환경에 도달하는 거리를 가늠하고 있다.

연구팀은 주방에서 발생하는 에로졸 (비말, 포말)이 실내 공기 오염에 미치는 영향을 정량화하기 위한 연구를 계획하고 있으며, 연구 결과가 초미세 에로졸의 제거를 위한 환기 시스템 설계에 지침의 되길 바라고 있다. 연구팀은 더욱 자세한 고속 비디오 영상을 얻는데 초점을 맞추고 있으며, 3D 영상과 열 영상을 처리해서 요리 시 발생하는 에로졸이 얼마나 퍼지는지 평가할 예정이다. 또한 일부 기름 방울들은 인체에 흡입될 수 있을 만큼 작고 유해하기 때문에 나노미터 단위까지 측정이 가능한 에로졸 입자 측정기를 사용해서 방울 입자가 얼마까지 작을 수 있는지 확인할 계획이다.

연구 결과는 2017년 11월 19일 콜로라도 덴버에서 개최된 제70차 미국물리학회 유체역학 부문 연례 총회에서 발표되었다.

[註1] 세계에서 실내 공기 오염으로 수백만 명이 사망하는 것으로 알려졌지만, 환기 시설이 열악한 주방에서 하는 요리가 실내 공기 오염에 얼마나 영향을 미치는가는 밝혀지지 않았다.

[註2] 웍 (wok): 음식을 볶거나 요리할 때 쓰는 우묵하게 큰 냄비

[원문] PHYS ORG 기사 (2017. 11. 20) “Explosive' hot oil droplets from cooking may lead to air pollution risks”

[출처] https://phys.org/news/2017-11-explosive-hot-oil-droplets-cooking.html