[사이언스 in 뉴스] 콜라와 멘토스가 만나면 폭발하는 원인 밝혀

재작년 10월 콜라가 병에서 분수처럼 뿜어져 나오는 동영상이 인터넷 동영상 공유사이트인 유튜브에 올라 세계적인 인기를 얻은 적이 있다. 비밀은 씹어 먹는 사탕 멘토스(mentos). 왜 콜라는 멘토스를 만나면 폭발하는 것일까.

미국 애팔래치아대 토냐 코피(Coffey) 교수는 '아메리칸 저널 오브 피직스(American Journal of Physics)' 최신호에 발표한 논문에서 "멘토스가 콜라의 표면장력을 약화시켜 이산화탄소가 급격히 분출되기 때문"이라고 밝혔다.

콜라가 뿜어져 나온 것은 그 안에 녹아있던 이산화탄소 때문이다. 콜라 뚜껑을 열면 '쉭' 소리를 내며 이산화탄소가 밖으로 나온다. 평소에는 물 분자들이 서로 잡아당기는 표면장력이 강력해 이산화탄소가 빠져나오는 속도가 느리다.

하지만 멘토스가 콜라에 빠지면 상황이 달라진다. 멘토스가 물 분자들의 결합을 방해해 이산화탄소 거품이 쉽게 빠져나오게 되는 것이다. 멘토스 표면에 있는 아라비아 고무도 물의 표면장력을 약화시키는 데 한몫을 하는 것으로 나타났다. 아라비아 고무가 없는 멘토스는 큰 거품을 만들지 못했다. 전자현미경으로 관찰한 결과, 멘토스의 표면에는 수많은 홈이 나있었다. 여기에 이산화탄소 분자들이 달라붙어 거품이 된다. 이른바 '표면 촉매' 현상이다. 멘토스 가루나 소금도 거품을 만들어내지만 가라앉는 속도가 느리고 홈이 적어 콜라 거품이 30㎝ 높이로만 솟았다.

멘토스는 설탕 대신 인공감미료인 아스파탐이 든 다이어트 코크와 만날 때 가장 큰 폭발력을 보인다. 실험 결과 아스파탐이 녹은 물은 설탕물보다 표면장력이 작은 것으로 나타나 아스파탐도 폭발의 한 원인으로 확인됐다.