우리 주변의 과학

휴대용 손난로(핫팩)를 알아보자

달행남 (달리는 행운남) 2024. 12. 8. 18:01
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휴대용 손난로(핫팩)를 알아보자

 

칼바람이 쌩쌩 부는 추운 겨울이면 주머니 속을 따뜻하게 데워주는 휴대용 손난로가 생각나는데요.
휴대용 손난로의 여러 형태와 원리로 정리해 보았습니다.
휴대용 손난로는 아래와 같이 크게 3가지로 나눠집니다.
 

1. 일회용 손난로(화학적 반응)

 

일회용 손난로 (출처 : 구글 이미지)

 
겉이 부직포로 되어있고 흔들어 사용하는 일회용 손난로입니다.
일회용 손난로는 화학적 반응을 이용해 열을 전달하는데요.
손난로 내부에 철가루, 염수, 활성탄, 규조토, 염화나트륨(소금) 등의 가루 혼합물로 이루어집니다.
포장된 비닐을 뜯어 흔들면 손난로 내부의 철분이 공기 중의 산소 및 촉매와 반응하면서 산화철을 생성하고 이때의 산화반응으로 발열반응을 일으켜 열을 방출합니다. 염수는 전해질 역할을 하여 반응 속도를 촉진하고, 활성탄과 규조토는 열과 산소를 고르게 분배하는 역할을 합니다. 손난로의 열의 온도와 지속시간은 내부 구성물질의 조성에 따라 달라집니다.  
 

2. 똑딱이 손난로(금속의 발열 방식)

 

똑닥이 다회용 손난로(출처 : 나무위키)

 

겉이 두꺼운 비닐로 되어 내부의 버튼을 눌러 사용하는 다회용 손난로입니다. (소위 똑딱이라 불리죠)
해당 손난로도 화학적 반응을 이용해 열을 전달하는데요.
손난로 내부에는 과포화된 아세트산나트륨 용액과 금속버튼이 들어있습니다.
내부의 버튼을 눌러 충격을 가하면 투명한 용액이 흰색으로 결정화되면서 발열하게 됩니다.
결정화된 손난로는 다시 뜨거운 물에 넣어 손난로 용액을 녹여 재사용할 수 있습니다.
다만 방출되는 열의 온도와 유지시간이 일회용 손난로에 비해 짧고 내부 용액인 아세트산나트륨액으로 인해 식초냄새가 날 수 있습니다.
 

3.  전기 손난로 (전기적 방식)

 

전기 다회용 손난로

 
내부의 전기 배터리를 충전하여 배터리에서 공급되는 전류가 발열체를 통과하면서 저항 발열로 인해 열이 발생하는 전기 손난로입니다.
전기 손난로는 전기에너지를 열에너지로 변환하며, 열의 양은 전류와 발열체의 저항값에 따라 결정됩니다.
충전하여 사용하므로 재사용가능하며, 경제적이고 온도조절도 가능합니다.
 
3가지 손난로의 장단점은 아래와 같이 비교할 수 있습니다.

분류원리장점단점
일회용 손난로화학적 반응저렴하고 장시간 사용 가능일회용으로 환경 부담
똑닥이 손난로금속의 발열 방식단순하고 재사용 가능열 유지 시간이 짧음, 재활성화 과정 필요
전기 손난로전기적 방식재사용 가능, 온도 조절 가능충전 필요, 초기 구매 비용 높음


개인적으로는 일회용 손난로가 어린이용(저온+단시간)도 있고, 어른용(고온+장시간)으로 나오는 다양한 제품군이 있어 사용에 만족스러웠습니다.
똑딱이 손난로는 단시간 사용 +  신기한 금속반응을 볼 수 있어 어린이용으로 어울립니다. 전기손난로는 개인적으로 사용해보지 않아 궁금한데요. 충전 중 화재 등 부작용이 크지 않다면 적극 고려해 볼 만합니다. 이 같은 손난로의 장단점을 확인하여 추운 겨울을  따뜻한 손난로와 함께 이겨내도록 해야겠습니다.

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