스파게티를 완벽하게 삶는 과학적 방법?

건면 스파게티를 끓일 때 패키지에 쓰인 시간을 참고로 하지만 실제로는 다양한 조건으로 최적의 삶는 시간이 바뀌기 때문에 삶은 상태를 완벽하게 하려면 실제로 스파게티를 먹어보거나 스파게티를 벽에 붙이는 등 방법이 필요하다. 이런 스파게티를 삶은 시간에 대해 과학적으로 검증하는 방법이 일리노이대학교 어버너-섐페인캠퍼스 UIUC 연구팀에 의해 밝혀졌다.

재료인 스파게티는 물리 실험 대상이 되는 경우가 많다. 스파게티 건면은 반드시 3개 이상으로 꺾인다는 물리법칙을 해명한 연구는 2006년 이그노벨상 물리학상을 시상하기도 했다. 더구나 이런 물리 법칙을 극복하고 스파게티를 2개로 접는 방법도 논문으로 발표되어 화제가 됐다.

연구팀이 스파게티 연구를 실시한 계기는 코로나19 영향으로 대학이 일시 폐쇄되어 자택에서 연구를 하게 됐을 때 UIUC 물리학자 사이에서 부엌에서도 할 수 있는 물리 실험이 화제가 되면서다. 연구실에서 인공 근육 등에 응용할 수 있는 부드럽고 긴 섬유를 연구하고 있었기 때문에 스파게티가 실험 재료로 딱 좋았다고 한다. 스파게티는 마치 긴 섬유처럼 보이는데 긴 섬유 변형이나 얽힘, 접착을 연구하고 있는 연구팀 입장에선 이런 모든 현상을 스파게티로 관찰할 수 있다는 것.

삶은 스파게티를 냄비에서 들어 올렸을 때 스파게티 무리가 어떻게 움직여 달라붙는지 보면 체리오(Cheerio) 효과를 볼 수 있다. 체리오 효과란 O 형태를 한 시리얼 체리오를 그릇에 넣고 우유를 부었을 때 우유에 떠 있는 체리오가 서로 붙어 곧 그릇 중앙에서 가장자리에 모이는 현상이다. 이런 체리오 효과는 액체 부력과 표면 장력, 모세관 현상 일종인 메니스커스로 인해 발생한다. 이런 이유로 연구팀은 스파게티에 작용하는 체리오 효과와 모세관 현상을 연구 테마로 정했다.

연구팀은 굵기 2mm 스파게티 건면 2개를 일정 간격으로 수직으로 유지할 수 있는 장치를 3D프린터로 만들었다. 또 80도와 100도 증류수와 식염수를 넣은 비커를 준비해 모터로 상하로 구동하는 받침대에 올렸다. 이어 장치에 설치한 스파게티를 각각 비커 온수에 담그거나 내보내면서 카메라로 이를 촬영해 스파게티 왜곡, 탄성, 스파게티 2개가 붙지 않은 부분 길이를 측정했다.

그 결과 가열 시간이 길수록 스파게티 변형률이 커지는 걸 알 수 있었다. 물에 30분 넣어 가열하면 스파게티 단면 반경은 원래보다 1.7배까지 부풀어 오르고 10만 배 부드러워졌다는 것. 또 ls는 가열시간이 길어짐에 따라 짧아지기 때문에 스파게티가 붙지 않은 부분 길이가 스파게티 삶기 가감을 추측하기 위한 가장 유효한 지표가 된다고 밝히고 있다.

또 스파게티 2개 간격과 반경, 탄성률, 표면 장력, 삶은 시간 등으로부터 지표가 되는 ls를 구하는 방정식을 산출하고 있다. 연구팀은 이 실험을 통해 스파게티 2개 길이를 측정하는 것만으로 삶은 가감을 측정할 수 있다면서 이번 연구는 맛있는 스파게티 식감을 재현하기 위한 최적의 조리 시간을 요구하기 위한 통찰을 스파게티 제조사에 제공할 수 있을 것이라고 밝혔다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.