전자레인지에 사람이 들어가면 어떻게 될까?


 생활필수 가전제품인 전자레인지는 음식을 넣고, 작동시키기만 하면 빠르게 데워주는 매우 편리한 제품입니다. 근데 이 전자레인지에 사람이 들어가면 어떤 일이 벌어질까요? 이와 관련해 모 영화 작품에서 전자레인지에 사람이 들어가는 장면을 연출한 적이 있습니다.


킥애스 전자레인지

(영화 '킥 애스')



 다소 충격적인 장면이라서 뇌리에 박혀 있는데, 영화에서는 수초의 시간이 흐른 뒤 사람이 펑 터졌습니다. 과연 실제로도 그럴까요? 물론 사람이 들어갈 크기의 전자레인지를 볼 일은 없을 겁니다. 그래도 만약 사람이 들어갈 수 있다면 무슨 일이 일어나는지 알아보고자 합니다.


전자레인지 구조

(전자레인지 구조)


 먼저 전자레인지의 원리에 관해서 이해할 필요가 있습니다. 전자레인지는 마그네트론이라는 진공관을 이용하는데, 마그네트론에 고압의 전류를 흐르게 하면 마이크로파(극초단파)를 생성합니다. 마이크로파는 1mm~1m의 파장을 지닌 전자기파로 음식물에 쏘아주면 음식물의 물 분자가 마이크로파의 에너지를 흡수합니다.


마이크로파

(flickr by Chris Kelly)



 마이크로파는 1초에 245천만 번이나 전기장의 방향을 바꿉니다. 음식물에는 대개 수분이 많으므로 마이크로파에 반응하는데, 물 분자(H2O)는 양 극단의 전하가 분리되어 있다는 특징이 있습니다. 그러니까 물 분자의 수소 이온 쪽은 양전하를 띠고, 산소 이온 쪽은 음전하를 띠고 있습니다.


 앞서 마그네트론이 1초에 245천만 번의 전기장 방향을 바꾼다고 했는데, 물 분자도 바뀌는 방향에 맞게 계속 재정렬합니다. 근데 워낙 빠르게 방향이 바뀌다 보니 분자 간의 충돌이 발생하고, 충돌이 마찰열을 발생시킵니다. , 전자레인지는 음식물 속의 물 분자를 빠르게 회전시켜 발생하는 마찰열로 음식물을 데우는 원리로 작동합니다.


(x1000 느리게 재생)


 그러면 이제 전자레인지에 사람이 들어가 보겠습니다. 어디까지나 이론만으로 추정하는 일이므로 실제와 다를 수 있고, 절대 들어가는 일이 없어야 합니다. 전자레인지의 출력은 일반 가정에서 사용하는 1,000W로 하고, 들어가는 사람의 무게는 60kg, 체온은 36.5로 설정하겠습니다.


전자레인지에 사람


 W(와트)1초 동안 1J(, 에너지 또는 일의 국제단위)의 일을 하는 일률의 단위로 1,000W1,000J/s라고 표기할 수 있습니다. 물의 비열은 4,181J/kg·이고, 열용량을 구하는 공식(Q=c×m×t)을 활용해서 1가 오르는 시간을 구하고자 합니다. 공식에서 Q는 열용량, c는 물의 비열, m은 물질의 질량 t는 온도의 변화입니다.


 t=Q÷(c×m)이므로 t=1,000J/S÷(4,181J/kg·×60kg)로 정리할 수 있습니다. 근데 사람은 신체 무게 중의 70% 정도만 물이므로 약 40kg으로 설정해보면 t=1,000J/S÷(4,181J/kg·×40kg)이라는 식이 나옵니다계산해보면 1초에 0.00597가 오르고, 248초가 지나야 1가 오릅니다. 적어도 2는 올라야 신체에 치명적이므로 약 5~6분 정도 동안은 전자레인지 안에서 버틸 수 있을 겁니다.


 그리고 감안할 부분이 표피효과입니다. 전자레인지의 주파수는 2.45[GHz]인데, 물이 잘 공진하는 주파수는 22.235[GHz], 183[GHz], 324[GHz]입니다. 이보다 훨씬 낮은 주파수를 사용하는 이유는 공진 주파수에서 전도도가 커지므로 마이크로파가 음식물 깊숙히 침투하지 못하기 때문입니다.



 즉, 앞서 계산한 시간보다 조금 더 오래 버틸 수 있을 겁니다. 하지만 우리는 전자레인지의 출력을 1,000W로 놓고 계산했습니다. 사람이 들어갈 크기의 전자레인지라면 출력이 훨씬 클 것임을 고려하지 않았습니다.


표피효과

(i-매거진)


 끝으로 실제 사례를 통해 확인하고자 하는데, 전자레인지에 생물체가 들어간 실제 사고 사례가 있습니다. 아기나 반려동물을 전자레인지에 넣은 사건으로 한 달 된 아기를 엄마가 전자레인지에 넣고, 5분 동안 작동시켜 죽인 사례가 있습니다. 아기는 신체의 60%에 화상을 입었고, 내부 장기가 손상됐다고 합니다.



 그리고 술에 취해서 고양이를 전자레인지에 넣은 사건도 있었는데, 850W의 전자레인지에 5초 동안 돌렸다고 합니다. 다행히 죽지는 않았으나 눈이 충혈됐고, 요로와 혀 등에 타박상을 입었으며 뇌성 근육 손상도 심각했다는 진단을 받았습니다이외에도 여러 사건이 있습니다. 여러 사례를 종합해서 봤을 때 전자레인지에 사람이 들어가면 천천히 고통스럽게 죽음을 맞이할 것으로 예상할 수 있습니다.



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