오레오처럼 두 과자 사이에 크림이 있는 과자를 먹을 때 양쪽을 잡고 비틀어서 분리해 본 적이 있으신가요? 이렇게 나누면 크림이 양쪽에 반반 남기보다는 한쪽에 몰려 있는 경우가 많은데, 이유가 뭘까요?
오레오 크림 분리의 두 가지 방식
이 궁금증을 2022년 미국 MIT(매사추세츠 공과대학, Massachusetts Institute of Technology) 연구진이 분석해 게재한 논문이 있습니다.
원리를 이해하려면 과자를 비틀어 나눌 때 분리되는 두 가지 경우를 구분해야 하는데, 하나는 크림 자체가 찢어져 양쪽에 남는 경우이고, 다른 하나는 크림과 과자가 붙어 있는 경계가 떨어지는 경우입니다.
우리가 흔히 보는 건 두 번째 경우로 크림 자체가 갈라지기 전에 한쪽 과자와 붙어 있던 부분이 먼저 떨어지면서 다른 쪽 과자에 크림이 덩어리째 남는 겁니다.
크림이 남는 방향에도 경향이 있을까?
그렇다면 어느 쪽에 크림이 붙을지는 무작위적으로 결정되는 걸까요? 연구진은 포장의 글자가 똑바로 보이도록 놓은 상태에서 오레오 한 개를 이루는 두 장의 과자를 왼쪽과 오른쪽으로 구분했습니다.
그리고 하나씩 손으로 비틀어 크림이 어느 쪽에 남는지 확인했습니다. 그 결과 같은 포장 안에서는 특정 방향을 향한 과자에 크림이 남는 비율이 약 80%였습니다. 즉, 같은 포장 안에서는 크림이 어느 쪽 과자에 남는지에도 일정한 경향이 있었던 겁니다.
연구진은 이런 차이가 제조 과정에서 생겼을 가능성을 제시했습니다. 오레오는 한쪽 과자 위에 크림을 올리고 다른 과자로 덮어 만드는데, 크림이 두 과자에 닿는 과정이 다르다 보니 붙는 정도에도 차이가 생길 수 있다는 겁니다.
오레오 크림 분리 실험은 어떻게 할까?
그래도 손으로 돌리는 방법에 따라 결과가 달라질 수 있지 않을까요? 연구진은 이를 확인하기 위해 오레오를 유변 물성 측정 장비에 고정했습니다. 아래쪽 과자는 잡아 두고, 위쪽 과자만 정해진 속도로 돌리면서 필요한 힘과 변형을 측정한 겁니다.
그런데 크림은 물처럼 처음부터 쉽게 흐르지 않습니다. 처음에는 고체처럼 변형을 버티다가 충분한 힘을 받으면 흐르거나 구조가 무너지기 시작하는데, 이는 치약이나 케첩처럼 힘을 가해야 흐르기 쉬워지는 물질을 떠올리면 이해하기 쉽습니다.
속도와 크림의 양을 바꾸면 달라질까?
그렇다면 비트는 속도를 다르게 하면 어떨까요? 연구진이 실험해 보니 빠르게 돌릴수록 분리될 때 더 큰 응력과 변형이 필요했습니다.
하지만 대부분의 조건에서는 여전히 크림이 한쪽에 몰려 남았습니다. 가장 빠르게 비틀었을 때는 크림이 양쪽 과자에서 떨어지거나 과자 자체가 부서지기도 했는데, 이를 크림을 반반 나누는 방법이라고 보기는 어렵습니다.
또 크림이 더 많이 들어 있는 제품이나 다른 맛의 제품도 비교했지만, 그것만으로 크림을 고르게 나누지는 못했습니다.
크림이 양쪽에 남는 경우도 있을까?
결국 보통의 오레오에서는 돌리는 속도나 크림의 양을 바꿔도 크림을 고르게 나누기 어려웠습니다. 앞서 설명했듯 크림 자체가 갈라지기 전에 한쪽 과자에서 먼저 떨어졌기 때문입니다. 그렇다면 크림이 과자에 붙어 있는 상태에서 크림 자체가 갈라지는 경우는 없을까요?
2022년 연구에서는 크림 자체가 갈라져 양쪽 과자에 남는 경우가 관찰됐습니다. 오래 개봉해 둔 포장뿐 아니라 일부 새로 개봉한 포장에서도 이런 모습이 나타났는데, 당시 연구진은 어떤 조건 때문에 이런 차이가 생기는지는 명확히 밝혀내지 못했습니다.
온도를 높이면 달라지는 결과
이후 연구진이 2023년에 공개한 후속 실험에서는 온도에 주목했습니다. 오레오를 실험 장비에서 가열해 15분간 기다린 뒤 비틀고 위아래로 분리했는데, 온도가 높은 조건에서 크림이 양쪽에 더 고르게 남았습니다.
온도가 올라가면서 크림이 더 부드러워지고 잘 늘어나 과자에서 통째로 떨어지기보다 크림 자체가 나뉘기 쉬워진 겁니다.
결국 오레오를 비틀었을 때 크림이 한쪽에 몰리는 이유는 크림 자체가 갈라지기 전에 한쪽 과자에서 먼저 떨어지기 때문입니다. 돌리는 속도를 바꾸는 것만으로는 크림을 고르게 나누기 어려웠지만, 온도를 높여 크림의 성질을 바꾸자 다른 결과가 나타난 겁니다. 궁금증이 해결되셨나요?
– 원고 : 스탠포드 대학교 화학공학과 최규환 박사후연구원
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