전자레인지 - 전자레인지는 전자기파를 이용하여 음식물을 요리하고 데우는 도구이다. 전자레인지는 2차대전중에 미국에서 발명 되었다. 레이다 기술자들은 전파를 방출중인 레이다 안테나 앞에 손을 쬐면 손이 데워진다는 사실을 발견하고, 레이다전파로 계란후라이를 해 먹기도 하였다. 이를 요리기구에 적용하여 만들어 낸 것이 오늘날의 전자레인지이다. 최초의 전자레인지를 적용해 만들어 낸 먹을꺼리는 팝콘 이었다.
전자레인지는 2.45GHz의 전파를 이용한다. 이 전파는 물을 진동시키는 주파수를 가지므로 음식물에 수분이 있어야만 요리를 할 수 있고, 그릇은 데워지지 않는다. 그릇이 나중에 뜨거워 지는 것은 뜨거운 음식물로 부터 열이 그릇으로 전도 되었기 때문이다. 여하튼 그릇이 전파를 통과 시키지 않으면 음식물에 전파가 닿지 않기 때문에 조리를 할 수 없으므로 전자레인지용 그릇을 사용해야만 한다. 아니면 위가 열려 있는 것이나 접시형 그릇을 사용해야 한다. 금속 그릇을 사용하면 전자기파가 금속을 제대로 투과하지 못하며, 고압의 정전기에 의한 스파크현상이 나타나 화재의 위험이 있다.
일반적으로 물체가 뜨거우면 열을 많이 받았기 때문이라고 말한다. 열이란 어떤 물질이 아니다. 열이란 간단히 말하면 물질을 구성하고 있는 원자나 분자의 진동, 회전, 운동에너지라고 말할 수 있다. 즉, 고체의 경우 구성원자나 분자의 진동이 격렬하면 뜨거운 것이다. 물과 같은 액체의 경우는 분자의 진동과 회전, 직선운동 에너지가 클 때 뜨겁다고 말하는 것이다.
그런데 물분자는 전기의 분포가 고르지 않은 극성분자이므로 전기장안에서 분자의 배열이 정돈된다. 만약 전기장의 방향이 바뀌면 물분자의 배열도 바뀌게 된다. 따라서 전기장이 시간에 따라 변화하도록 교류전파를 물분자에 쬐어 주면 물분자는 수시로 배열을 바꾸게 되고 이 현상이 곧 물분자의 진동 또는 회전이라 할 수 있으므로 자연히 온도가 높은 상태의 물분자 운동이 유지된다. 이것이 전자레인지의 작동원리이다. 그렇다고 위에서 말한 2.45 GHz가 물분자의 회전공진주파수는 아니다. 물분자의 회전공진주파수는 22.235GHz, 183GHz, 323GHz 이다. 이 공진주파수로 전파를 입력하면 효율성은 극대화 될 수 있지만 음식물 속으로 투과력이 약해지기 때문에 효율성은 좀 떨어지지만 투과력이 강한 2.45GHz의 전자파를 활용하고 있다. 또, 높은 주파수의 공진주파수 보다 2.45GHz의 저주파수 전파를 발생시키기가 좀 더 수월하다.
[그림1] 양전하는 전기장 방향으로 힘을 받고, 음전하는 전기장의 반대 방향으로 힘을
받으므로 2.45GHz의 전자기파에 의해 교대로 힘을 받아 물분자가 진동한다.
2.45GHz의 전자기파는 마그네트론(magnetron)으로 발생 시키는데 이는 전자가 음극에서 양극으로 이동하면서 회전운동을 하도록 함으로써 즉, 가속도 운동을 하도록하여 전자기파를 발생 시킨다. 이 전자기파의 파장은 12.2cm로써 전자레인지 내부 공간의 크기에 대비해서 짧지 않기 때문에 음식물을 놓는 위치로 전자기파를 집속하기가 쉽지 않기 때문에 음식물을 회전시키기도 한다.
전파는 음식물을 투과하므로 전자레인지로 요리를 할 때에는 겉과 속이 동시에 가열된다. 따라서 요리시간이 짧고 영양분의 파괴도 없고 전력의 손실도 거의 없다. 다만 아직도 전자레인지에 의한 요리법은 잘 개발되어 있지 못하기 때문에 가정에서는 단순히 음식물을 데우는 데만 사용하기도 한다. 전자레인지는 이미 기억된 시간과 전파의 세기에 따라 선택된 요리를 하게 되므로 어느 음식을 처음, 도중, 나중에 얼마의 온도에서 얼마동안 요리해야 하는가를 파악해 전자회로에 기억시켜야 하는데 다양한 음식을 일일이 기억시키기는 곤란한 일이다. 또, 기존의 식생활 습관과 다른 음식을 만들어 내므로 심리적인 거부감이 생길 수 있다. 예를들어 청어구이를 요리할 경우 전자레인지로는 겉을 태울 수 없어 관습적인 청어구이를 만들 수 없다. 그러나 전기레인지나 가스오븐은 청어구이를 훌륭히 요리할 수 있다.
가스오븐은 가스의 연소열로, 전기오븐은 전기에너지로 온도가 상승한 오븐내부에서 방출되는 적외선으로 음식물을 요리한다. 오븐은 이중벽으로 되어 있고, 석면으로 열이 외부로 방출되지 못하게 처리 하였다. 오븐의 특징은 상하좌우에서 열이 공급되므로 바닥만을 태우지 않고 전체를 고루 익힐 수 있다. 따라서 생선구이나 피자, 동그랑땡, 빵 등을 굽는데 적절한 도구이다.
----- 최근(2016년)에는 전자레인지의 성능이 많이 향상되어 회전 시키지 않고도 음식물을 고루 데울 수 있는 제품이 출시되고 있으며, 디지털 기술을 적용한 조절기능이 추가되어 다양한 요리를 할 수 있는 전자레인지가 만들어지고 있다. [AD clicking is love!!!].
