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겨울 외출 필수품 핫팩이 뜨거워지는 원리는?

by 아리미미 2023. 12. 17.
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핫팩은 추위를 많이 타는 저 같은 하남자에게는 겨울 필수품인데요. 일본의 니치 마토바가 처음 핫팩을 발명했으며 1923년 특허출원을 하게 됩니다. 공기가 통할 수 있는 부직포 주머니에 철가루와 촉매가 들어있고 지금과 비슷한 형태로 만들어졌습니다. 그렇다면 핫팩은 어떤 원리로 열을 발생시키는 것일까요?

 

핫팩의 원리

 

철이 녹슬면서 열이 발생?

핫팩 안에 있는 미세한 철가루가 산화되면서 열이 발생됩니다. 산화의 대표적인 예는 '불'입니다. 불 또한 산소와 만나는 반응이기 때문이죠. 철이 산화, 쉽게 말해 녹이 슬면서 열이 발생하는 것입니다.

 

일반적으로 철은 천천히 녹이 슬지만, 핫팩 안의 철가루는 입자가 미세하기 때문에 산화가 빠릅니다. 게다가 산화를 빠르게 해주는 소금, 탄소 같은 촉매제가 같이 들어있기 때문에 짧은 시간 안에 핫팩이 뜨거워지게 되는 것이죠.

 

 

액체핫팩의 원리는?

액체 핫팩은 아세트산나트륨이라는 물질입니다. 이 물질을 고체상태에서 가열해서 액체를 만들고 서서히 식히면 가열된 에너지를 그대로 보존한 액체상태로 남아있습니다. 같은 온도에서 고체였던 물질이 액체로 있는 만큼 불안정한 상태인데요. 이때 작은 충격을 받으면 고체로 변하면서 액체가 될 때 받았던 열에너지를 방출하는 것입니다.

 

요즘은 보기 힘들어졌지만 예전엔 액체 핫팩이 많았습니다. 가루 핫팩에 비해 지속시간이 짧지만 뜨거운 물에 끓이면 여러 번 사용이 가능했죠.

 

하지만 액체가 새기도 해서 사실상 한두 번 쓰면 끝이고 액체에서 냄새가 난다는 단점이 있습니다. 가루핫팩이 보통 10시간 정도 사용하는 것에 비하면 지속시간(1~2시간 정도)이 너무 짧아서 역사의 뒤안길로 사라진 것이죠.

 

스마트 시대의 핫팩

시대가 변한 만큼 핫팩도 진보했습니다. USB충전식 손난로는 간편하지만 배터리 용량의 제한 때문에 가루 핫팩보다 지속시간이 짧습니다.

 

스마트폰에 발열 애플리케이션을 깔아 핫팩 대용으로 쓰기도 합니다. 이것은 CPU점유율을 높여 열을 발생시키는 것인데 역시 간편하지만 배터리가 빠르게 소모되고 자주 오래 쓰면 스마트폰 자체의 수명이 줄어듭니다.

 

결국 가루핫팩이 가격, 성능, 범용성 때문에 아직까지 사람들이 가장 많이 사용하고 있습니다. 클래식은 영원하다는 게 이런 건가 싶습니다.

 

올바른 핫팩사용법

▶ 핫팩을 구매할 때는 제조일자가 최근일수록 더 오래 쓸 수 있습니다. 그만큼 철가루가 공기와의 접촉이 덜 됐기 때문이죠.

 

▶ 핫팩을 나중에 다시 쓰고 싶을 땐 지퍼백이나 비닐봉지에 넣어 두세요. 산소를 차단시키면 철가루의 산화가 중단된 나중에 다시 흔들어서 쓸 수 있습니다.

 

▶ 붙이는 핫팩은 반드시 속옷이나 이너 위에 붙이셔야 합니다! 핫팩은 최대 70도까지 올라갈 수 있으므로 저온화상의 위험이 있기 때문입니다.

 

▶ 핫팩을 처음에 너무 많이 흔들면 사용시간이 짧아집니다. 철가루가 한 번에 산화되기 때문인데요. 적당히만 흔들어 주어도 충분히 따뜻해집니다. 너무 오래 주무르고 있으면 산화된 철가루가 새어나와 손에서 쇠냄새가 나요..😂

 

▶ 핫팩은 밖에 꺼내두고 사용하면 효과가 떨어집니다. 핫팩의 겉포장인 부직포는 철의 산화를 위해 공기가 통하게 되어있어서 추운 밖에 두면 미지근해집니다. 흔들고 나서 주머니에 넣어두어야 뜨거워집니다.

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