오늘 아침 또 다시 구글 애드센스 승인이 거절되었습니다. '가치 없는 콘텐츠'라는 차가운 진단을 받고 멘탈이 바사삭 부서졌습니다. 나름 우주와 심해 등 과학 기술에 대해 열심히 공부하며 적은 내용인데 아직 부족한가 하는 생각이 들어요. 그 때 아이가 "엄마, 이거 먹을래?" 하며 동결건조 딸기 봉지를 내밀더군요. 뜬금 없는 내용일 진 모르지만 우리 아이는 딸기를 참 좋아합니다. 그런데 일반 과일은 오래 보관하긴 힘들고 해서 간식으로 동결건조 된 과일을 조금 사 두었거든요.
아이의 조용한 위로로 건내 받은 동결건조 딸기를 입에 물었습니다. 바삭하면서도 입안에서 사르르 녹는 그 식감, 그건 일반 딸기를 먹는 것과 다른 또다른 매력을 주었습니다. 영양분도 아마 비슷하겠죠? 그리곤 다시 소재를 떠올렸습니다. "이 작은 딸기 조각 하나에도 당연히 과학이 있지 않을까? 식품 건조기에 단순히 말린 제품과는 또 다를까?"
찾아보니 이 바삭한 딸기 한 조각은 단순히 식품건조기에 말린 딸기와는 다르게 우주비행사의 생명을 지키기 위한 NASA의 고민이 담긴 '동결 건조(Freeze-drying)' 기술이였습니다. 오또나.... 오늘도 또 나사네요. 우리 일상 속에 나사의 과학력이 담기지 않은 것은 대체 무엇이 있을지 반대로 찾아봐야하나 고민입니다. 그래서 오늘은 좌절하지 않고 제 아이의 간식 봉지 속에 숨겨진 위대한 우주 기술 이야기를 해보려 합니다.
NASA의 고민: 우주에서 어떻게 '맛'과 '영양'을 다 지킬까?
우주 식량은 단순히 배를 채우는 것이 아닙니다. 예를 들어 우리가 떡볶이만 먹거나, 흰밥만 먹는다면 배는 채워지겠지만 지속이 오래되지 않을수도 있겠죠? 그리고 또 제가 말씀드렸다시피 일반 딸기는 보존기간이 길지 않습니다. 이런 제품을 우주에 올린다면 문제가 될거에요. 또 저번 포스팅에서 말씀드렸다시피 우주로 배송에는 1kg당 많은 비용이 부과되요. 그럼 최소한의 부피를 가져야겠죠. 정리하자면 다음과 같은 세가지의 이유입니다.
- 극한의 환경: 영하 수십 도의 우주 공간과 좁은 우주선 안에서 음식을 장기 보존해야 합니다.
- 영양 손실 최소화: 일반적인 열풍 건조는 비타민이나 영양소를 파괴합니다. 일반 식품건조기로 건조한다면 영양소가 파괴될 수 있겠죠. 보통 열풍건조니까요! 사실 건조기를 샀는데 조금 배신감이 느껴지기도 하네요. 영양소가 그대로 지켜질지 알았거든요. 동결 건조는 영하 40도 이하에서 급속 냉동시킨 후 진공 상태에서 수분을 '승화(Sublimation)'시키기 때문에 영양소의 90% 이상을 고스란히 보존할 수 있습니다. 여기서 승화란 냉동실 성에를 제거할 때처럼, 얼음이 녹지 않고 바로 증발해버리는 현상을 얘기합니다.
- 무게와 부피 감소: 수분을 98% 이상 제거하므로 무게가 훨씬 가벼워져 발사 비용을 획기적으로 줄일 수 있었죠. 기존 포스팅에서 다뤘다시피 무게가 무거워 질 수록 많은 천문학적 비용이 듭니다. (출처: NASA Spinoff - Freeze-drying Technology for Space Food)
| 비교 항목 | 열풍 건조 (식품건조기) | 동결 건조 (NASA 기술) |
| 원리 | 고온의 바람으로 수분 증발 | 급속 냉동 후 진공 상태에서 승화 |
| 영양소 | 열에 의한 비타민 파괴 높음 | 영양소 90% 이상 보존 |
| 식감 | 질기거나 딱딱함 | 다공성 구조로 바삭하고 부드러움 |
우리 집 냉동실의에서도 동결건조를 할 수 있지 않을까?
그렇다면 'NASA가 우주에서 승화 기술로 식량을 보존하듯, 저도 우리 집 냉동실을 하나의 소형 동결 건조기로 활용해 볼 수 없을까?'라는 의문이 생기네요. 예를 들어, 아이가 먹다 남은 바나나를 얇게 썰어 냉동실 가장 깊숙한 온도가 가장 낮은 곳에 두면 동결 건조와 유사한 효과를 얻을 수 있지 않을까요?
하지만 전문가용 동결 건조기는 '강력한 진공 상태'를 만들어 얼음이 끓는점 없이 바로 기체가 되게 유도합니다. 우리 집 냉동실에는 진공 펌프가 없으니 어려운데요. 그나마 최대한 비슷하게 만드는 방법이 있습니다.
- 얇게 썰기 (Surface Area): 동결 건조 시킬 삭품을 최대한 얇게 썰어야 합니다. 수분이 빠져나갈 길을 짧게 만들어주어야해요.
- 밀폐 금지: 보통은 음식을 밀폐하지만,동결 건조 효과를 내려면 접시 위에 펼쳐서 노출시켜야 합니다. 그래야 냉동실 안의 건조한 공기가 수분을 앗아갈 수 있습니다.
- 서리 제거(No-Frost) 기능 활용: 요즘 냉동실의 '성에 제거' 기능은 내부 습도를 극도로 낮춥니다. 이 건조한 흐름이 NASA의 진공 시스템을 아주 미세하게나마 흉내 낼수 있을지도 모릅니다.
다만 일반 냉동은 수분을 얼음 결정으로 가두지만 동결건조는 얼음 결정을 기체로 날려버린다는 점, 또한 그 과정에서 냉동은 어느정도의 영양소가 날아가지만 동결 건조는 영양이 고정 된다는 점을 생각했을 때 나사의 동결건조를 집에서 구현하는 것은 조금 어려운 길이 될 것 같네요. 또한 냉동 식품은 계속 냉동 보존을 해야하지 상온에 오래 두면 부패해버리지만 동결 건조가 완료된 식품은 상온에서 오래 보관해서 제가 편하게 먹는 과일 칩이 되다보니 많은 차이가 있을 것 같습니다. 동결건조기계 저도 가지고 싶네요!
동결건조 간식의 장점
이러한 점들을 생각하다보면 아이의 간식을 고를 때 여러가지 말린칩을 고르더라도 열풍 건조나 유탕 처리 제품보다 동결건조 칩을 고르는게 좋다는 생각이 듭니다. 포스팅을 보시는 분들도 알다시피 영양소가 훨씬 잘 보존되어 있다는 걸 알기 때문입니다. 특히 딸기나 블루베리처럼 열에 약한 비타민이 많은 과일은 무조건 동결 건조 제품을 선택하는게 좋을 것 같아요. 맛있는 베리 친구들이 특히 동결건조에서 잘 살아남는 다니 이것 또한 하나의 팁으로 가져가주세요.
결국 우리 아이스크림 한 숟가락, 딸기 한 조각 속에 담긴 이 기술들이 멀리 우주 정거장에서 우주비행사의 폐를 지키듯 우리 아이의 건강 또한 다이어트를 하는 저의 건강을 지켜준다는 사실이 참 든든합니다. 여러가지 조미료나 화학물질이 들어있는 간식보다는 저도 동결건조 칩을 먹으며 올해 다이어트는 꼭 성공해서 건강해지길 기도해볼까 싶기도 합니다. 하지만 아무래도 영양소는 보관하고 있지만 부피가 줄어들어 조금 먹은 기분이 드는건 함정이겠죠.... 조금 먹을 수 있도록 주의는 필요할 것 같습니다.