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자동차의 라디에이터 왜 위험할까?
 Science Column
신나는 과학 칼럼
작성자 류성철
작성일 2007/01/17 (수)
ㆍ추천: 0  ㆍ조회: 4918      
자동차의 라디에이터 왜 위험할까?
류성철

자동차를 운전중에 엔진이 과열되었을 때 차를 멈춘 뒤 냉각수를 살펴보려고 라디에이터의 뚜껑을 바로 열면 그 속의 물이 갑자기 쏟아져 나온다. 이런 위험을 막으려면 반드시 엔진이 식기를 기다린 후에 뚜껑을 조금 열었다가 완전히 연다. 과열된 라디에이터의 뚜껑을 갑자기 열면 그 속에 남아 있던 냉각수가 갑자기 끓고 기화해서 솟아나오기 때문이다.
자동차의 라디에이터는 수온조절기가 달려 있어서 냉각수의 온도를 75℃ ∼ 80℃이상 올라가지 않도록 되어 있다. 엔진을 냉각하는 물의 온도가 그 이상으로 올라가면 펌프를 가동시켜 강제순환시켜 라디에이터의 물로 엔진을 냉각시키게하고 엔진의 물을 라디에이터로 보내 다시 외부의 공기로 다시 냉각시켜 물의 온도를 낮춘다. 그래서 라디에이터가 정상적으로 작동할 때에는 냉각수의 온도가 80℃이상 올라가지 않는다. 그러나 라디에이터에 이상이 생겨 엔진이 과열되면 물이 끓기 시작하여 수증기에 의해 압력이 높아지고 압력이 높아질수록 물의 끓는 온도도 올라가서 100℃에 끓지 않고 더 높은 온도에서 끓게 된다. 예를 들면 120℃ 정도가 된다.
물의 온도가 100℃이상으로 올라갔을 때는 더 이상 안전하지 않다. 고무팽킹을 하여 수증기 새지않도록 단단히 만든 뚜껑을 여는 순간 내부의 높은 압력이 갑자기 대기압까지 떨어지게 되어 라디에이터 속의 모든 물은 순간적으로 끓는점에 도달하여 모두 수증기로 변하고 급격하게 팽창하면서 솟아 나온다. 물이 수증기로 변할 때 부피가 1700배정도 증가하기 때문에 그 압력은 대단한 것이다.
그리고 라디에이터가 정상적으로 작동할 때에도 뚜껑을 열려면 엔진은 냉각시킨 후에 열어야 한다. 80℃정도의 물이라고 하더라도 라디에이터 내부의 압력이 어느 정도 상승한 상태이므로 뚜껑을 바로 열면 내부 압력에 의해 물이 쏟아져 나오게 된다.

신나는 과학 50/한겨레칼럼
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2011-01-28 01:18
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