1. 개요
Dry Ice[1]. 영국 영어로는 'card ice'. 이산화 탄소를 냉각시킨 고체 이산화 탄소. 승화하기 때문에 물이 나오지 않는다는 것[2]이 마른 얼음( dry+ ice)과 같다는 뜻에서 '드라이아이스'라는 이름이 붙었다.2. 성질
이산화탄소의 승화점은 1기압에서 섭씨 -78.5도이며, 이는 곧 드라이아이스의 겉표면이 매우 차갑다는 증거이다. 아이스크림 가게 같은 데서 꽤 쉽게 구할 수 있어서 일상에서 접할 수 있는 물질 중에서는 가장 낮은 온도다.드라이아이스를 상온에 두면 승화되어 기체 상태의 이산화탄소가 된다. 이산화탄소는 무색무취이며, 드라이아이스의 주변에 하얀 김이 생기는 것은 대기 중의 수증기가 응결되어 액체 상태의 물로 변하기 때문이다.
드라이아이스에서 발생한 이산화탄소 기체를 들이마시면 어지럼증이나 호흡곤란의 증세가 발생할 위험성이 있다. 실제 러시아에서 파티 분위기 낸답시고 수영장에 드라이아이스를 들이부었다가 질식 사망자가 나온 사례도 있다. #[3]
드라이아이스에 금속류가 닿으면 드라이아이스가 승화되며 생기는 차가운 이산화 탄소 기체가 열전도율이 높은 금속 표면을 진동시켜 금속이 진동하며 시끄러운 소리를 낸다.
3. 용도
승화점이 섭씨 영하 78도라서 일반 생활 속에서는 주로 얼음 가지곤 안 되는 경우에 보냉제로 이용된다. 요즘에는 얼음팩을 사용하기도 하지만 드라이아이스만큼 완벽하게 냉기를 지켜주진 못한다. 특히 녹아도 얼음처럼 액체가 되어 적시지 않고 기체로 바로 승화하므로 젖어서는 곤란한 물품을 저온으로 운송하는데 적합하다. 이 이상으로 차가운 것이 필요하거나 액체일 필요가 있을 경우 액체질소를 구하게 된다.실용적으로는 생검표본 등을 드라이아이스를 채운 스티로폼 아이스박스에 넣어서 택배를 보내면 원래 섭씨 영하 70도였던 내부온도가 최고 영하 40도까지 30도나 오른다. 그러니 영하 40도 이하에서 운송해야 하는 물건에는 드라이아이스를 쓸 수 있지만 엄격하게 영하 70도 이하에 보관 운송해야하는 경우에는 드라이아이스보다는 액체질소를 써야 한다.
승화되면서 올라오는 이산화탄소 연기를 이용해 연극이나 영화 등에서 안개를 표현하기 위해 사용하기도 한다. 과거 1980~1990년대 TV 음악 쇼( 가요톱10 같은)에서 발라드 가수가 노래 부를 때 무대효과로 뭔가 허옇게 깔리는 것의 정체가 바로 이것이다.
액체질소와 마찬가지로 극한의 오버클럭에도 사용되기는 하나, 액체질소에 비해 온도가 높다는 특성상 잘 사용되지는 않는다.
모기 방제용으로도 쓸 수 있는데, 모기가 이산화 탄소를 매우 좋아하기 때문. 아이스크림 케이크 같은 걸 살 때 동봉된 드라이아이스를 그릇에 모아다 모기가 자주 창궐하는 한여름밤 밖에다 놔두면, 다음 날 드라이아이스가 있었던 그릇에 모기 꽃이 피어 있을 것이다.
자동차를 세차하는 용도로도 사용될 수 있다. 주로 드라이아이스 세차기를 사용해서 진행되는데 전문적인 장비와 기술이 필요하기에 업체에 의뢰하는 경우가 많다. 세차 방법은 세차기가 드라이아이스를 압축하여 나온 이산화 탄소를 세차할 부위로 분출하면 드라이아이스가 기체인 이산화 탄소로 변하는 과정에서 생기는 압력을 이용하여 자동차 표면의 오염 물질은 물론 엔진이나 기타 부품의 찌든 기름은 물론 녹까지도 쉽게 제거할 수 있다고 한다. 장점으로는 물을 사용하지 않고 드라이아이스가 이산화 탄소로 변하면서 자동차 표면에서 완전히 증발하기에 자동차에 물자국이 남지 않아 차량의 도장면을 보호하는데 유리하고 세차에 소요되는 시간을 줄일 수 있다고 한다.
3.1. 보관법
일반적으로 보관은 불가능하다. 냉동실에 넣어도 승화점이 -78.5℃라서 일반적인 양으로는 하루도 못 가서 죄다 사라진다. 비닐로 꽉 조여매면 비닐이 부풀어서 압력이 높아지면서 승화 속도가 최대한 늦춰진다. 그 뒤에 스티로폼 용기나 아이스박스에 담아두고 덮개로 덮어두면 그나마 오래간다.주의할 점은 드라이아이스를 페트병 등에 넣고 뚜껑을 닫으면 안된다는 것이다. 실제로 학교에서 드라이아이스로 실험한 뒤 남은 드라이아이스를 신기하다고 싸가지고 가는 학생들이 있는데, 내부 기압이 너무 높아져서 가다가 터지거나, 뚜껑을 열 때 터지거나 한다. 어느 쪽이건 위험하고 드라이아이스를 직접 만지는 것보다도 훨씬 심각한 피부 손상을 입을 수 있으니 처음부터 밀봉하지 않는 것이 좋다.
보관하지 않고 환기시켜 없애려고 할 경우, 그냥 통풍이 잘 되는 곳에 놔두면 된다. 시간이 지나면 알아서 사라져있다.
4. 제조법
일단 액체 CO,2,부터 만든다. 기체 CO,2,를 압축, 냉각을 반복하고 수분을 제거한다. 그리고 또 압축, 냉각해서 액체 CO,2,를 만든 다음 이걸 적절히 팽창시켜 결정을 만들고 이걸 다시 압축시킨다. 이걸 적당한 크기로 잘라서 포장하면 끝.유튜브에 How to make dry ice라고 검색하면 소화기로 만드는 동영상이 나오는데 여기서 사용하는 소화기는 이산화 탄소 소화기라 압축된 이산화 탄소가 소화기에서 나오며 단열팽창되어 냉각되면서 만들어지는 것이다. 우리나라에서 사용되는 소화기는 분말소화기가 대부분이지만 별도로 CO,2,소화기를 구매한다면 저렴한 가격에 만들 수 있다.
이론상 화력발전소나 개스히트펌프 등의 배기가스에 있는 이산화 탄소를 이용해 드라이아이스를 만들 수는 있는데 불완전 연소 등 변수가 있는데다가 그런 기술은 현재까지도 없다.
5. 구매방법
생각보다 쉽게 구할 수 있는 물건이다. 보통 얼음을 취급하는 배스킨라빈스 같은 아이스크림 가게에서 드라이아이스를 취급하긴 한다. 인터넷을 이용할 수도 있다.-
인터넷
10kg에 2만 원, 30kg에 3만 원 정도에 팔고 있다. 도중에 승화할 수도 있으니 필요한 양보다 조금 더 많이 사는 게 좋다.
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배스킨라빈스
파인트 이상 구매해야 넣어주며 336g에 최소 8,900원이다. 단, 아이스크림을 사면 드라이 아이스를 준다. 박찬욱 감독의 복수는 나의 것에서 장기밀매조직원이 장기 보관용 드라이아이스를 구하기 위해 아이스크림 케이크를 사는 장면이 유명. 배스킨라빈스에서 알바를 하면 새벽에 박스로 배달온 드라이아이스를 적절한 크기로 쪼개 두는 게 아침 일과 중 하나.
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이마트몰 (단 NEO001,002에서 배송되는 경우만 해당)
냉동식품이나 아이스크림을 주문하면 드라이아이스를 넣어준다.
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쿠팡
일부 신선배송 식품(로켓프레시)의 경우 드라이아이스가 박스에 딸려 오기도 한다. 주로 냉동 식품.
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마켓컬리
일부 냉동 식품(아이스크림 등)의 경우 드라이아이스가 큰 크기로 딸려 오기도 한다. (단, 냉동 식품은 새벽배송만 되는 경우가 있음)
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해외 대형마트
일본의 이온몰 등 일부 해외 대형마트에서는 냉동식품을 계산할 때 드라이아이스가 필요하냐고 물어보는데, 이 때 필요하다고 말하면 드라이아이스 머신에서 드라이아이스를 뽑을 수 있는 토큰을 준다. 이걸로 뽑으면 된다.
6. 위험성
6.1. 피부 접촉
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| Doctor Mike[4]가 설명하는 얼음 화상 (Ice burn) | |
맨손으로 만지면 위험하다. 단순히 영하 78도의 기체에 노출되는 게 아니라 고체라서 온도 자체는 더 높을 지 몰라도 열을 빼앗기는 속도가 훨씬 빠르며 일단 달라붙어서 잘 떨어지지도 않을 뿐더러 설령 나중에 승화되어 없어진다고 해도 결국 피부에 심각한 손상을 입을 수 있다. 두꺼운 목장갑을 최소 두 개쯤은 끼고 만져야 안전하다.[5]
'차가운' 드라이아이스가 타오르는 이유는 무엇일까? / 영문
영미권에서는 드라이아이스와 같이 저온 물질과 접촉해 생긴 부상을 Ice burn(얼음 화상 혹은 냉온 화상)이라고 부른다. Ice burn은 극심한 추위가 세포 안의 물을 얼게 함으로써 피부와 조직을 손상시킬 때 발생한다. Burn(화상)이라고 불리는 것은 그 상처가 열, 화학물질, 전기 또는 방사선에 의해 야기되는 실제 화상과 매우 비슷하기 때문이다. 영향을 받은 피부는 며칠 동안 쓰리고, 붉고, 가려울 수 있으며, 때때로 마비되고 검어질 수 있다. Ice burn과 경미한 화상 그리고 동상(Frostbite)의 증상은 매우 유사할뿐더러 원인과 부상의 매커니즘이 다를지언정 일부 치료법이 동일하다. 의사들은 드라이아이스로 부상을 입을 경우 화상외과 전문의가 있는 병원을 찾는 것을 권한다.
대한민국에서는 화상 아니면 동상으로 표현을 병행한다.[6] 드라이아이스로 입은 부상을 의사 또는 일반인들이 화상이라고 부르는 것은 무조건 틀렸고, 반드시 동상으로 표현해야 옳다는 자료가 퍼져있으나 딱히 화상이라고 부르지 말아야 할 근거나 지침 혹은 규정이 있는 것도 아니다. 동상은 차가운 걸로 입은 부상이고 화상은 뜨거운 걸로 입은 부상이라는 이유를 들 수 있는데, 이건 전문성에서 벗어난 것으로 이름과 실제가 다른 것은 세상에 얼마든지 있다. 영어 명칭, 단어 사용 빈도, 실제 증상, 찾아야 할 전문의 등등, 이러한 바탕들을 방기하고 무조건적으로 동상이라고만 불러야 한다고 주장할 근거로는 너무나 빈약하다.
6.2. 폭발
드라이아이스와 물이 만나면 드라이아이스가 급속도로 승화하며 다량의 이산화탄소 기체가 발생하고, 이로 인해 증가한 압력은 밀폐된 용기나 배수구를 폭발시킬 수 있다. 부상의 가능성이 크다. 미국에서는 이것으로 즉석 폭탄을 만드는 것이 유행했던 적이 있다.6.3. 질식
2020~21년 일본에서 관(장례) 속 시신에 조의를 표하던 사람들이 연이어 사망했다. 관 속에 넣은 드라이아이스에서 이산화탄소가 발생하는데, 사망자들은 관에 머리를 넣고 울다가 고농도의 이산화탄소에 중독되어 의식을 잃었다.2022년 12월, 부산 부산진구 부전동의 한 식육점 냉동창고에서 드라이아이스를 옮기던 종업원 3명과 업체 대표가 호흡 곤란을 일으켰다. 부산소방재난본부는 이 사실을 발표하며 냉동고 내부에 있던 드라이아이스가 승화하면서 이산화탄소 농도가 높아졌고, 이로 인해 산소 결핍이 발생해 두통이나 호흡 곤란을 유발한 것으로 보고 있다. 해당 식육점은 냉동고가 고장이 나 평소보다 많은 드라이아이스를 구비해뒀다고 한다.
[1]
인공으로 고체 이산화탄소를 만든 기업이며
보통명사처럼 사용한다.
[2]
액체 이산화탄소를 보려면 최소 5
기압 이상은 돼야 한다.
삼중점이 5기압 언저리에 위치해 있기 때문.
액체 이산화탄소 보기
[3]
극적인 연출을 위해 드라이아이스를 물에 잔뜩 넣었는데, 이것이 빠르게 녹으면서 대량의 이산화 탄소가 실내에 가득찼다. 이산화탄소는 대기보다 무겁기 때문에 때문에 이산화탄소가 풀장 위에 낮게 깔렸고, 잠수하던 사람이 숨을 쉬려고 물 위로 올라와도 호흡할 수 있는 건 낮게 깔려있는 이산화 탄소 뿐이라 질식사하게 된다.
[4]
가정의학과 의사이자 인플루언서 그리고
구독자 1060만의 유튜버다.
[5]
의외로 훨씬 차가운
액체질소는 만지더라도 오히려
너무 지나치게 차가워서 금방 증발해서 비교적 안전하다. 단 눈에 들어가거나 너무 오래 손을 담그는 행위는 위험하다.
[6]
배스킨라빈스에서 케이크 살 때 포함되는 드라이아이스 포장에는 '드라이아이스를 맨손으로 만지면 냉온 화상의 위험이 있습니다'라고 쓰여있다.