냉장고 안에 숯을 넣어두면 냄새가 사라지는 걸 경험해본 적 있으신가요? 이 단순한 민간요법은 사실 과학적인 원리로 뒷받침됩니다. 숯은 ‘활성탄’이라고도 불리며, 표면에 수많은 미세한 기공을 지닌 다공성 구조로 되어 있습니다. 이 구조 덕분에 숯은 공기 중의 냄새 입자, 수분, 휘발성 유기화합물(VOC) 등을 물리적으로 흡착할 수 있는 성질을 지니죠. 그런데 숯만 특별할까요? 베이킹소다처럼 흔히 쓰이는 다른 흡수제들과 비교하면 어떤 차이가 있을까요?

탄소 원자는 결합 구조상 ‘공간을 효율적으로 활용하는 구조’를 만들 수 있습니다. 특히 활성탄은 높은 온도에서 처리되어, 표면적이 극도로 넓어지고 다공성이 강화됩니다. 표면적이 많을수록 더 많은 냄새 분자가 부착될 수 있으므로, 이 흡착력이 뛰어난 것이죠. 반면 베이킹소다는 약산성 냄새(예: 식초, 발효 음식 냄새)에 반응하여 화학적 중화 작용을 통해 냄새를 제거합니다. 즉, 작용 방식이 물리적 흡착과 화학 반응으로 다르다는 점이 핵심입니다.

이 차이를 실험적으로 비교하려면 어떻게 해야 할까요? 일정한 부패 식품을 냉장고에 보관한 뒤, 일정 기간 동안 숯과 베이킹소다를 각각 넣고 냄새 센서 또는 가스분석기(GC-MS)로 공기 중 냄새 분자의 농도를 측정해보면 됩니다. 또 숯의 표면구조를 전자현미경(SEM)으로 관찰하거나, 탄소의 흡착 메커니즘을 원자 단위로 시뮬레이션하면 탄소 기반 흡착제의 원리도 더 깊이 이해할 수 있습니다. 이러한 탐구는 생활과학, 환경공학, 재료과학까지 연결됩니다.

이번 연구 주제는 “탄소 기반 흡착 구조의 냄새 제거 메커니즘”입니다. 실험을 통해 숯과 다른 흡수제의 효과를 비교하고, 탄소 원자의 다공성 구조가 어떻게 냄새 분자를 붙잡는지를 과학적으로 설명해보는 시도를 해보세요. 큐니버시티 연구원 여러분, 숯의 흡착력과 냄새 분자의 상호작용에 대해 탐구하고, 그 결과를 논문으로 출간해 보시기 바랍니다.