요즈음에는 달걀의 종류도 퍽 많아졌다. 유정란, 무정란, 특란, 보통란….

달걀에 대한 소비자들의 기호가 다양해지면서 여러 종류의 달걀이 선보이게 되는 것 같다. 닭은 일반적으로 낮의 길이가 길어지면 알을 낳는다. 일조시간이 어느 정도 이상이 되면 뇌에 있는 뇌하수체라는 호르몬 샘이 자극을 받아 배란을 유도, 알을 낳는 것이다.

그러나 낮이 짧은 겨울에도 달걀을 쉽게 얻을 수 있다. 이는 닭이 알을 낳는 습성을 이용, 양계장에서 밤 늦게까지 밝은 빛을 쬐어줘 닭의 몸이 ‘날이 오랫동안 밝으니 알을 낳을 때가 되었나보다.’라는 착각을 하기 때문에 가능한 것이다. 달걀을 생산하는 데에도 생물학적 지식이 응용되고 있는 셈이다. 오랫동안 그리고 지금 현재도 우리의 식탁을 풍성하게 해주는 달걀을 이용한 과학실험을 해보자.

●닭의 ‘착각’에 즐거운 양계장

달걀과 식초(8% 빙초산), 컵, 랩, 바늘을 준비한다.

우선 달걀은 깨끗이 씻어 식초가 담긴 컵에 넣고 랩으로 컵의 윗부분을 감싼 뒤 하루 밤과 낮 동안 안전한 곳에 보관해 둔다. 컵에 랩을 씌워야 하는 이유는 먼지가 들어가지 않도록 하기 위한 것이며, 동시에 강한 식초 냄새가 밖으로 새어 나오는 것을 막을 수 있다. 이때 컵의 크기는 달걀이 컵 안에서 회전할 수 있을 만큼 여유있는 것이 적당하다.

보통의 달걀의 무게는 약 60g인데, 이 가운데 11% 가량이 탄산칼슘이 주성분인 딱딱한 겉껍질이다.60g의 11%면 7g 정도이므로 달걀 껍질의 탄산칼슘을 모두 녹이는 데는 최소한 8.5g의 식초가 필요하다는 계산이 나온다.

달걀을 식초에 담그면 곧바로 기포가 생기면서 껍질이 녹기 시작한다. 식초 속에서 하루 밤낮을 지낸 달걀은 껍질이 녹아내리고, 안쪽에 있는 하얀 막만 남은 상태가 된다.

또 물이 달걀 안쪽으로 스며들어 달걀 크기가 식초에 넣기 전보다 부풀어 오른 모습을 확인할 수 있다.

달걀을 컵에서 꺼내 접시 위에 놓고 바늘로 찌르면 물이 마치 분수처럼 솟아오르게 된다. 속껍질만 남은 달걀을 농도가 높은 설탕물에 넣으면 어떻게 될까. 자세히 관찰하면 얼마 지나지 않아 달걀의 크기가 작아지고 쭈글쭈글해지는 현상을 볼 수 있을 것이다. 이런 현상은 왜 나타나는 것일까.

●물질은 농도 높은곳서 낮은곳 이동

물질은 일반적으로 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하는데, 이같은 특성을 ‘확산’이라고 한다. 즉 밀도 차이가 있는 두 물질이 섞이면서 밀도가 균일하게 바뀌는 것이다.

예컨대 컵의 물에 잉크를 한방울 떨어뜨리면 시간이 흐르면서 잉크가 퍼져 나가는 것도 확산이다. 또 달걀 안쪽의 막은 양질의 반투막이다. 반투막은 막에 아주 미세한 구멍이 뚫려있어 용액에 녹아있는 물질(용질)은 통과시키지 못하지만, 물처럼 상대를 녹이는 물질(용매)은 통과시키는 막을 의미한다.

따라서 달걀의 반투막을 경계로 양쪽 용액의 농도 차가 발생할 때 물은 확산에 의해 반투막을 자유롭게 통과한다. 그러나 달걀 속 단백질을 비롯한 각종 영양분, 즉 용질은 반투막을 통과하지 못하는 것이다.

이러한 성질을 ‘삼투 현상’이라고 한다. 달걀이 커진 이유는 바로 삼투 현상 때문이다. 즉 확산만 고려하면 달걀 속 영양분은 바깥으로 흘러나와야 하지만, 반투막이 이를 막아 오히려 달걀 바깥쪽 수분이 안쪽으로 스며들게 된다.

반투막은 역삼투압 방식의 정수기에도 사용되며, 신장병이 있는 사람들의 인공신장에서도 반투막이 중요한 역할을 하고 있다. 식초로 겉껍질을 녹여 물렁한 속껍질만 남은 달걀은 ‘초란’이라 불리며, 예부터 우리 선조들의 영양식으로 애용돼 왔다고 한다.



홍준의 한성과학고 교사