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핫팩은 흔들면 왜 따듯해질까? 일회용 핫 팩의 원리!

핫팩은 흔들면 왜 따듯해질까? 일회용 핫 팩의 원리!

2021/12/10

차가운 바람이 코끝을 스치면 겨울이 오고 있다는 신호! 겨울 하면 군고구마, 눈사람, 스키, 붕어빵 등 다양한 아이템들이 언급되곤 한다. 그 중 이제는 겨울철 필수 of 필수품이 된 핫팩도 빠질 수 없다. 겨울철 손난로 역할을 톡톡히 해주는 핫팩은 포켓용은 물론, 붙이는 핫팩 등 다양한 종류의 핫팩들이 많은 사람의 사랑을 받고 있다.

일반적인 일회용 핫팩의 사용법은 다들 알다시피 흔들어서 사용하면 되는데, 여기서 질문! 대체 핫팩 안에는 무엇이 들었길래 흔들면 따뜻해지는 것일까? 그럼 오늘은 겨울철 필수품, 핫 팩의 원리에 대해 함께 알아보도록 하자!

핫팩, 언제부터 사용된 걸까?

포켓용 핫팩의 모습이다.
핫팩을 처음 발명한 사람은 일본의 니치 마토바로 알려져 있다. 핫팩은 1912년 지금과 동일한 형태인 부직포 주머니에 쇳가루와 촉매를 넣어 만들어졌는데 이 핫팩은 1923년 특허출원을 했으며, 지금도 비슷한 형태의 핫팩으로 사용되고 있다.

핫팩이 따뜻해질 수 있는 비밀은 철?

일회용 핫팩은 부직포 주머니에 가루가 들어 있는 형태가 일반적이다. 핫팩은 꺼내어 흔들거나 주무르면 열이 발생하기 시작하고, 3~4시간 정도 열이 지속된다. 핫팩은 제품에 따라 40도에서 60도까지 열을 발생시키기 때문에 겨울이 시작되면 핫팩을 미리 챙겨 두는 사람들이 있을 정도로 겨울 필수품으로 자리 잡은 지 오래다. 그렇다면 핫팩은 어떤 원리로 따뜻한 열을 발생시키는 것일까? 답은 바로 핫팩 안에 있는 철가루에 있다.

핫팩 안에 들어 있는 철은 공기와 접촉하면 점차 산화되기 시작하는데, 이 과정에서 1g당 1.69kcal의 열이 발생한다고 한다. 일반적인 철의 산화는 아주 천천히 진행되기 때문에 열이 발생하는 것을 느끼기 어렵지만, 손난로 안에 들어 있는 철은 가루 형태로 조금만 흔들어주어도 빨리 산화되고 그 과정에서 온도가 급격히 높아지게 되는 것이다.

손난로의 원리를 표현한 표로 철과 산소가 산화반응이 나타나면 산화철이 발열이 되는 프로세스를 설명했다.

특히 핫팩에 들어 있는 가루들은 아주 곱고 미세한데, 핫팩을 흔들면 주머니 밖 외부 공기와 만나면서 빠른 속도로 철가루가 산화될 수 있기 때문이다. 또한 핫팩에는 탄소가루와 소금, 물 등이 포함되어 있는데, 이러한 물질들은 산화가 빨리 이루어지도록 돕는 촉매 역할을 해 손난로가 더욱 더 빠르게 열을 낼 수 있도록 도와준다고 한다. 이렇게 미세한 철들이 들어간 핫팩은 사용 전에 공기가 잘 투과되지 않도록 포장해서, 제품을 운반하거나 보관할 때 산화 반응이 일어나지 않도록 한다.

핫팩의 수명을 늘리는 방법?

핫팩을 한번 쓰기에 너무 아쉽다면 이 방법을 써보자! 단, 완전히 산화된 철은 원래의 상태로 돌아갈 수 없어 차갑게 식은 핫팩은 재사용이 불가능하다. 아쉽지만 온기가 사라지고 있는 미지근한 온도의 핫팩만 심폐소생이 가능하다는 점을 참고하자.

미지근해진 핫팩을 따뜻하게 하기 위해선 공기에 노출되지 않도록 하는 것이 중요한데 사용한 핫팩이 완전히 식기 전에 지퍼백에 넣어 밀봉을 해야 한다. 만약 지퍼백이 없다면 밀폐 용기나 비닐봉지에 넣어 산소를 완벽하게 차단해 주는 것이 포인트! 이렇게 공기에 노출되지 않도록 해준 핫팩은 다시 사용할 때 꺼내서 흔들어주면 다시 따끈따끈하게 사용이 가능하다. 그리고 한 가지 더 잊지 말아야 할 것! 차가워진 핫팩은 재활용이 아니라 종량제 봉투에 담아서 배출해야 한다.

포스코 tip! 핫팩 안전하게 사용하는 팁과 안전한 핫팩 사용 CHECK LISTS를 소개하는 이미지이다. 핫팩을 안전하게 사용하려면 따뜻해진 핫팩을 잘못 사용할 경우, 저온화상을 입을 수 있다. 저온 화상은 40~45도 정도의 낮은 열에 오랜 시간 노출될 경우 피부가 손상되는 화상을 말한다. 저온 화상의 경우 낮은 온도에서 서서히 화상을 입기 때문에 바로 알지 못하는 경우가 많고 이로 인하여 증상이 더 악화할 수 있음으로 주의하는 것이 좋다.

오늘은 따뜻한 온기를 핫팩의 원리에 대해 알아보았다. 설마 했지만, 핫팩에도 철가루가 들어간다는 사실에 철의 중요성을 다시 한번 느낄 수 있었다. 추워지는 날씨, 없어선 안되는 머스트 아이템으로 자리잡은 핫팩! 이번 겨울도 핫팩과 함께 안전하고 따뜻하게 보내보자.

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