어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하세요 김수안 기자입니다.

오늘은 좀 과힉적인 주제를 다루려고 합니다 .

여러분은 포켓몬스터를 아시나요 ? 거기서 바닐리치라는 포켓몬이요 .

사실상 귀엽고 깜찍한 외모로 사랑받는 포켓몬이다라고 생각하시면 큰 오해죠 .

출처 : www.naver.com 검색 / 카페 pokemon연구소 님

정말 귀엽게 생겼지만 !! 사실은 정말 엄청난 포켓몬 입니다 .

본론으로 들어가서 바닐리치에 대한 소개를 해 보도록 하겠 습니다 .

바닐리치는 빙설 포켓몬에 타입은 얼음이고 키 1 . 1 m , 몸무게 41 . 0 kg 입니다 .

블랙2 와 화이트2 도감 설명으로는 주변 공기를 차갑게 해서 얼음 알갱이를 발생시켜서 상대의 몸을 얼려 버린다

라고 되어 있습니다.

우리는 상대의 몸을 얼려버린다에 집중하겠지만 사실상 과학적으로 봤을 때 신기한 부분은 주변 공기를 차갑게 해서 얼음 알갱이를 발생시켜 입니다 .

왜 그러냐 ?

바닐리치가 차갑게 만들어야 하는 공기의 양을 알려면 ' 상대의 몸을 꽁꽁 얼리기 위해 얼만큼의 얼음이 필요한가 ' 가

먼저 입니다. 몸무게 100 kg , 체온 36도 인간과 마찬가지로 몸의 60 % 가 수분으로 이루어진 포켓몬이 있다고 가정하고 그 몸을 얼리는 경우를 생각해 봅시다.

결론부터 얘기하자면.

이 경우 얼려야 하는 물의 양은 100 kg 의 60 % 인 60 kg 입니다.  물을 얼리려면 차갑게 만들어야 하고 , 차갑게 만든다는 것은 상대로부터 열을 빼앗는다는 것입니다 . 온도 36도에 질량 60 kg 인 물을 얼리려면

어느 정도의 열을 빼앗아야 할까요 ?

열의 단위는 칼로리 ( cal ) 입니다.  물을 얼리려면 물 1 g 당  116칼로리의 열을 빼앗아야 합니다

물을 얼리는 데 필요한 얼음의 양은 마이너스 10도의 얼음은 23g , 마이너스 20도의 얼음은 12g , 마이너스 30도의 얼음은 8g 입니다.

얼음의 온도가 낮으면 양이 적어도 되지만 온도가 낮은 얼음을 만드는 것도 어렵기 때문에 -20의 얼음을 만든다고 가정해 봅시다.  그러면 36도 에서 1g의 물을 얼리는데 12g의 얼음이 필요하게 되죠.  얼음으로 물을 얼리는 것은 비효율적입니다.

상대 포켓몬의 몸에 포함된 물이 60 kg이라고 했으니 필요한 얼음은 720 kg 입니다.

바닐리치가 생각보다 힘들겠죠 ?

720 kg의 얼음을 만드려면 공기를 얼마나 차갑게 해야 할까요 ?

공기에 포함된 수증기의 양은 기온과 습도가 높을 수록 늘어납니다.  같은 양의 얼음을 만들려면 기온이 낮을수록 많은 공기를 차갑게 만들어야 하죠. 바닐리치가 사는  곳은 엄청 추운 눈 덮힌 산 속인데요. 엄청나게 많은 공기를 차갑게 만들어야 합니다.

설산의 기온을 0도 , 습도를 50 % 라고 가정 , 이 공기로 720 kg 의 얼음을 만들기 위해 차갑게 만들어야 할 공기의 부피는 30만 m3 입니다.  농구 코트가 두 개 있는 체육관의 부피가 대략 10000m3 이니 농구 코트가 두 개 있는 체육관이 30개 있다는 거죠 . 

이에 비해 똑같이 습도 50%라도 기온이 30도라면 차갑게 만들어야 할 공기가 47,000 m3로 줄어듭니다.  체육관 다섯 개가 채 되지 않죠.  기온 0도의 설산보다 기온 30도의 정글에서 싸우면 바닐리치는 같은 양의 공기로 여섯 배나 많은 얼음을 만들 수 있습니다.

바닐리치가 좀 힘든 상황이 올 수도 있고 쉬운 상황이 올 수도 있겠죠 ?