냉장고는 어떻게 안을 차갑게 할까요?
사실 냉장고는 차가움이 아니라 '열'을 옮기고 있어요.냉장고는 차가운 공기를 만드는 것이 아니라, 안의 열을 밖으로 옮겨서 차갑게 합니다. 관 속을 흐르는 '냉매'라는 물질이 냉장고 안에서 증발할 때 주변의 열을 빼앗고, 바깥쪽에서 압축되어 액체로 돌아갈 때 그 열을 방으로 내보냅니다. 이 과정을 계속 되풀이합니다.
물을 뿌리면 시원해지는 것과 같은 원리
여름에 땅에 물을 뿌리면 주변 공기가 시원해집니다. 물이 증발할 때 주변의 열을 빼앗기 때문인데, 이를 '기화열'이라고 합니다. 일본 환경성의 설명에 따르면 냉장고도 이 원리를 이용합니다. 다만 냉장고 안에 물을 뿌릴 수는 없으므로, '냉매'라고 불리는 물질이 냉각 기계 속을 빙글빙글 돌며 열을 옮깁니다.
냉매가 열을 옮기는 길
미국 조지아 주립대학교의 물리 해설에 따르면, 냉장고는 냉매의 압력을 낮췄다 높였다 하면서 증발과 응축(기체가 액체로 돌아가는 것)을 번갈아 일으킵니다. 압력이 낮은 액체 냉매는 냉장고 안쪽의 관에서 증발하면서 안의 열을 빼앗습니다. 기체가 된 냉매는 압축기에서 압축되고, 냉장고 바깥쪽의 관에서 액체로 돌아가면서 옮겨 온 열을 방으로 내보냅니다.
냉장고 뒤쪽이 따뜻한 이유
작동 중인 냉장고 뒤쪽에 손을 가까이 대면 방보다 따뜻하게 느껴질 때가 있습니다. 냉장고가 안에서 모은 열을 방으로 버리고 있기 때문입니다. 열은 저절로는 따뜻한 곳에서 차가운 곳으로만 흐르지만, 냉장고는 전기로 기계를 움직여 차가운 안쪽에서 따뜻한 바깥쪽으로 열을 퍼냅니다. 에어컨도 같은 원리로 작동합니다.
냉매의 변화
냉매로는 오랫동안 '프레온'이라고 불리는 물질들이 쓰였습니다. 프레온 가운데에는 오존층을 파괴하거나 지구 온난화를 크게 일으키는 것이 있어서, 사용이 조금씩 제한되고 있습니다. 일본 환경성에 따르면, 일본에서는 오존층을 파괴하는 종류의 프레온 생산이 2020년까지 모두 중단되었습니다. 지금의 가정용 냉장고에는 이소부탄이라는, 자연에 원래 있는 물질을 이용한 냉매가 널리 쓰이게 되었습니다.
더 알고 싶다면
- 일본 자원에너지청의 계산에 따르면, 냉장고 안을 가득 채운 상태에서 절반으로 줄이면 1년에 전기를 43.84kWh 아낄 수 있습니다.
- 카레나 수프 같은 뜨거운 음식을 그대로 넣으면 냉장고 안의 온도가 올라가 전기가 더 들기 때문에, 식힌 뒤에 넣는 것이 좋습니다.
- 에어컨이나 냉동, 냉장 기계에 흔히 쓰이는 프레온의 하나는 지구를 데우는 힘이 이산화탄소의 약 2000배나 됩니다.
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냉장고는 어떻게 안을 차갑게 할까요?
정답 보기
- 안의 열을 밖으로 옮긴다
- 차가운 공기를 만들어 보낸다
- 얼음을 만들어 안을 식힌다
안의 열을 밖으로 옮긴다 관 속의 냉매가 안에서 증발할 때 열을 빼앗고, 바깥쪽에서 액체로 돌아갈 때 그 열을 방으로 내보냅니다.
관 속의 냉매가 안에서 증발할 때 열을 빼앗고, 바깥쪽에서 액체로 돌아갈 때 그 열을 방으로 내보냅니다.
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- Refrigerator / Heat Flow to Hotter Region (HyperPhysics)Georgia State University（アメリカのジョージア州立大学、物理学の解説） (영어)
- 自然冷媒について環境省 自然冷媒普及促進サイト (일본어)
- 家庭でできる省エネ（キッチン）資源エネルギー庁 省エネポータルサイト (일본어)
이 글은 2026-10-03 기준으로 위 자료를 확인하고 썼습니다. 연구가 진행되면 설명이 바뀔 수도 있습니다. 사진 출처는 각 사진 아래에 있습니다.
