냉장고의 내부 온도가 매우 낮아서 음식을 저온 보관할 수 있습니다. 그래서 몇몇 사람들은 더운 여름에 냉장고 문을 연 상태로 두면 실내가 시원해질 수 있다고 생각합니다. 이 질문에 답하기 위해서는 먼저 냉장고가 왜 냉각되는지 이해해야 합니다. 사실 냉장고 문을 연다고 실내 온도가 내려가는 것은 아닙니다.
냉장고의 기본 구조에는 증발기, 압축기, 凝結기, 그리고 모세관이라는 4개의 주요 부품이 있습니다. 이들은 일반적으로 구리관으로 연결되어 바깥 공기와 분리된 독립적인 공간을 형성하며, 그 안에는 냉매라는 물질이 채워져 있습니다. 과거에는 프레온 12(이산화 테트라플로로에탄)가 많이 사용되었으나, 오존층을 파괴하고 온실 가스를 발생시키기 때문에 사용이 금지되었고, 이후 프레온 134a(테트라플로로에탄)로 대체되었습니다.
프레온 134a는 특이한 특성을 가지고 있습니다. 증발기에서 -26.5℃의 온도에서 기체로 증발하며, 동시에 음식 및 다른 물품의 열을 흡수하여 실내 온도를 낮추게 됩니다. 그런 다음 압축기가 증발기에서 나온 프레온을 고온·고압의 기체로 압축하여 凝結기로 보내며, 凝結기에서 주변 공기에 열을 전달하여 다시 액체로 되돌아가서 매우 작은 모세관을 통해 다시 증발기로 돌아옵니다. 그러한 과정을 통해 실내 온도가 내려오게 됩니다. 이 과정에서 냉장고는 주변 공기에 열을 계속 공급하고 있습니다.
이러한 과정을 통해 음식의 열이 프레온에 의해 흡수되어 凝結기를 거쳐 실내 공기로 전달됩니다. 프레온이 흐르는 주된 이유는 압축기에 의한 압축입니다. 그리고 압축기는 전기로 작동하며, 전기를 사용할 때 일부 에너지가 열로 전환되어 프레온에 의해 흡수되어 凝結기를 통해 공기에 전달되기 때문에, 凝結기에서 공기로 전달되는 열은 증발기에서 음식에서 흡수된 열과 전기로 전환된 열의 합입니다.
이제 냉장고의 작동 원리를 이해했으니, 위의 질문에 답할 수 있을 것입니다. 분명히 냉장고 문을 연다고 실내 공기의 온도가 내려가는 것은 아닙니다. 오히려 냉장고가 실내 온도가 올랐다는 '인식'을 하여, 계속 실내 공기의 온도를 낮추려고 노력하기 때문에 실내 공기의 온도가 오르게 됩니다. 그러므로 여름에는 우리가 마시는 음료나 먹는 음식을 냉장고에 넣어 시원하게 보관하도록 하죠.