전자레인지에 금속을 넣으면 왜 불꽃이 튈까?

포일에 싼 음식이나 금테 두른 그릇을 무심코 전자레인지에 넣었다가 파직 하는 소리와 함께 불꽃이 튀어 놀란 경험이 한 번쯤 있을 것이다. 금속에 불꽃이 튀는 것은 전자레인지가 쏘는 전파가 금속 표면에서 전기를 일으키고, 그 전기가 뾰족한 모서리에 몰려 공기를 뚫고 튀어나오기 때문이다.

전자레인지는 마이크로파라는 전파를 쏘아 음식 속 물 분자를 흔들어 열을 낸다. 물이나 음식은 이 전파를 흡수해 데워지지만 금속은 다르다. 금속 안에는 자유롭게 움직이는 전자가 가득해서 전파가 닿으면 흡수되는 대신 표면을 따라 전류가 흐르고, 전파는 거울처럼 튕겨 나간다. 전자레인지 안쪽 벽이 금속인 것도 전파를 가두어 음식 쪽으로 되돌리기 위해서다.

문제는 금속의 모양이다. 넓고 매끈한 금속판은 전류가 고르게 퍼져 괜찮지만, 포일의 구겨진 모서리나 포크 끝, 금테의 가는 선처럼 뾰족하고 얇은 부분에는 전하가 한곳에 몰린다. 이렇게 모인 전하가 만드는 전압이 공기가 견디는 한계를 넘으면 공기가 순간 전기를 통하는 길이 되면서 번개처럼 불꽃이 튄다. 피뢰침 끝에 번개가 먼저 닿는 것과 같은 원리다.

그래서 같은 금속이라도 결과가 다르다. 전자레인지 안의 금속 선반이나 둥근 모서리의 금속 용기는 제조사가 허용하는 경우가 있는 반면, 구겨진 포일이나 그릇의 금박 무늬, 젓가락은 거의 어김없이 불꽃을 만든다. 포도를 반으로 갈라 붙여 두면 불꽃이 이는 것도 작은 틈에 전기장이 몰리는 같은 이유다.

불꽃 자체보다 위험한 것은 그다음이다. 튀는 불꽃이 종이나 기름에 옮겨 붙으면 안에서 불이 나고, 전파가 음식에 흡수되지 못하고 되돌아오면 전파를 만드는 부품이 열을 받아 고장 난다. 불꽃이 보이면 바로 정지 버튼을 누르고 문을 열지 말고 꺼질 때까지 잠시 기다리는 것이 안전하다.

전자레인지에서 금속에 불꽃이 튀는 것은 전파가 금속 표면에 전기를 일으키고 뾰족한 곳에서 공기를 뚫고 나오는 현상이니, 금속 자체보다 얇고 뾰족한 금속을 피하는 것이 요령이다.

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