핫팩 손난로는 어떻게 따뜻해지는 걸까?(한파 폭설 대비 핫팩 원리)

폭설과 50년 만의 한파로 실외에서 일을 해야만 하는 분들은 보온을 위해 핫팩 즉 손난로를 필수로 구비해야 하는데, 과연 핫팩은 어떤 원리로 열을 발생시키는 것일까요?

 

핫팩을 호기심에 뜯어보신 분들은 아실 텐데, 핫팩 안에는 시커먼 흙 같은 것이 들어 있습니다.

그것은 바로 철가루인데, 그 철가루 안에 활성탄, 소금, 톱밥, 질석 등이 추가로 들어 있습니다. 이런 성분이 어떻게 열을 발생시키는 것일까요?  핫팩은 흔들거나 주무르게 되면 따뜻해지는데, 그 원리는 바로 철의 산화 반응 때문입니다. 철은 시간이 지나면 녹이 슬게 됩니다. 철이 산소와 결합하여 산화철인 녹을 만들기 때문입니다. 이러한 산화반응이 일어날 때 열이 발생되는데요. 이러한 원리를 이용한 것이 바로 핫팩 즉 손난로입니다.

 

소금과 활성탄은 철가루가 산화되는 속도를 빠르게 해주는 촉매제입니다. 질석과 톱밥은 단열재 역할을 합니다. 일반적으로 철의 산화 반응은 매우 천천히 일어나기 때문에 발생하는 열을 잘 느끼지 못합니다. 하지만 촉매 역할을 하는 활성탄과 소금을 섞어주면 철가루는 빠르게 산화 반응을 일으켜 열을 발생시킵니다. 그렇기 때문에 몇 분 안에 30도에서 70도까지 온도가 올라가게 됩니다.

 

핫팩을 잘 흔들면 안에 있는 철가루들이 촉매제와 단열재와 고르게 섞이면서 부직포의 구멍을 통해서 산소와 만나게 됩니다. 이 산화 반응은 오랜 시간 지속되기 때문에 지속시간은 짧으면 8시간 길면 12시간까지 가는 제품들도 있습니다.

 

핫팩 원리-출처 포스코

 

그리고 한번 산화된 철은 다시 열을 발생시키는 것은 힘드므로 재활용하기는 어려워서 그냥 일반 쓰레기로 버리셔야 합니다.

 

이렇게 우리가 흔히 사용하는 핫팩에도 과학의 놀라운 원리가 숨어 있습니다.