맥주잔 두드리면 거품 올라오는 미스터리 풀렸다

술자리 옆 친구의 맥주 잔을 두드린 뒤 맥주 거품이 넘쳐 흐를 때 뒤로 나만 한 발짝 물러나 있는 것은 예전에 자주 쓰이던 속임수다.

왜 맥주 잔을 두드리면 거품이 올라올까. 오랜 시간 미스터리로 남았던 이 질문의 해답을 찾았다. 스페인과 프랑스 합동 연구팀은 맥주 같은 액체가 충격을 받았을 때 거품이 일어나는 현상에 대해 ’공동 현상(cavitation)’을 결정적인 이유로 꼽았다.

공동 현상은 유체의 속도 변화에 의한 압력 변화로 인해 유체 내에 공동이 생기는 현상을 말하며 그로 인해 배의 프로펠러나 펌프의 임페러 등에 충격을 주기도 한다. 맥주 병에 갑작스런 충격을 가하면 압축파가 병의 위에서 아래로 향하게 되고 이 압축파는 팽창파로써 병의 밑바닥으로 부터 튕겨져 병의 위쪽으로 향해 올라간다. 이렇게 형성된 압축파와 팽창파는 ‘마더 버블(mother bubbles)’이라 불리는 큰 기포를 분해시켜 ‘도터 버블(daughter bubbles)’이라 불리는 작은 탄산 가스를 만든다.



이때 ‘도터 버블’의 성장과 팽창이 ‘마더 버블’보다 빠르며 ‘도터 버블’의 빠른 팽창은 거품에 부력을 가하게 되는 것이다.

연구팀은 “부력은 기포가 가득찬 기둥의 형태로 그 모양이 마치 강력한 폭발 후 버섯모양의 불기둥 처럼 생겼다”고 전했다. 이어 “연구팀은 충격을 가한 후 몇 초 안에 맥주 병에서 일어나는 탈기(액체 중에 용존하는 기체(주로 공기)를 제거하는 조작) 과정의 고효율성을

설명하기 위해 노력하고 있다”고 덧붙였다.

또한 연구진들은 이번 연구 결과가 다른 공학 시스템에도 적용될 수 있으며 1986년 카메룬에서 일어난 이산화탄소 분출 같은 자연 현상에 대한 이해를 도울 수 있을 것이라고 예상했다. 지난 1986년 카메룬 북서부에 위치한 니오스호에서 120만t의 이산화탄소가 분출되면서 1700여명이 질식한 바 있다.

유지해 호주통신원 jihae1525@hotmail.com