전자레인지
1. 개요
전자레인지는 극초단파 에너지를 이용하여 음식물을 가열하는 기기이다. 1940년 마그네트론의 발명과 1945년 퍼시 스펜서의 초콜릿 바 녹는 현상 발견을 계기로 개발되었다. 1947년 최초의 상업용 모델인 "레이다레인지"가 출시되었으며, 이후 기술 발전과 가격 하락을 거쳐 가정의 필수품이 되었다. 전자레인지는 마그네트론, 도파관, 조리실 등으로 구성되며, 음식 내부의 물 분자를 회전시켜 열을 발생시키는 유전 가열 방식을 사용한다. 사용 시에는 금속 용기, 밀폐 용기, 달걀 등 폭발 위험이 있는 물질 사용에 주의해야 하며, 전자레인지 조리가 영양분을 파괴한다는 등의 괴담은 과학적 근거가 없다.
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| 유형 | 가전제품 |
|---|---|
| 시작일 | 1947년 |
| 제조업체 | 다양 |
| 이용 가능 지역 | 전 세계 |
| 영어 | microwave oven |
|---|---|
| 영어(단축) | microwave |
| 다른 영어 명칭 | electronic oven |
| 일본어 | 덴시렌지 |
| 사용 전파 | 극초단파 |
|---|---|
| 파장 | 25–38 mm (1–1.5 인치) |
| 가열 원리 | 유전 가열 |
| 음식물 가열 방식 | 물 분자의 진동을 이용한 가열 |
| 장점 | 빠른 조리 속도 에너지 효율 간편한 사용 |
|---|---|
| 단점 | 불균일한 가열 가능성 일부 식품의 질감 변화 금속 용기 사용 불가 |
| 전자파 누출 | 미량의 전자파 누출 가능성 (규제 범위 내) |
|---|---|
| 안전 기준 | 각국 규제 기준 준수 필요 |
| 참고 문헌 | 브리태니커 백과사전 - 전자레인지 미국 식품의약국 (FDA) - 전자레인지 |
|---|---|
| 발명가 | 퍼시 스펜서 |
| 최초 상용화 | 1947년 |
| 이용 분야 | 음식 조리 및 데우기 해동 소독 (일부 모델) 화학 실험 (특정 분야) |
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조리기구 -
탄두르
탄두르는 흙으로 만든 원통형 오븐으로, 아시아 여러 지역에서 다양한 음식을 조리하는 데 사용되며, 탄두리 치킨과 같은 요리를 만드는 데 사용된다. -
조리기구 -
푸드 프로세서
푸드 프로세서는 칼날과 부속품으로 재료를 다지거나 썰고 반죽하는 등 다양한 조리 작업을 수행하는 주방 기기로, 전기 식품 가공기에서 시작하여 여러 나라를 거쳐 발전했으며, 한국에서는 "푸프로"라고 불리며 한국 요리 재료 준비에 활용된다. -
가전제품 -
백열등
백열등은 필라멘트에 전류를 흘려 열로 빛을 내는 조명 기구로, 19세기 후반 여러 발명가에 의해 개발되어 발전을 거듭했으나, 낮은 에너지 효율성으로 인해 LED 전구로 대체되며 현재는 특수한 용도로 제한적으로 사용된다. -
가전제품 -
형광등
형광등은 저압 기체 방전을 이용해 빛을 내는 조명 기구이며, 수은 증기 방전으로 자외선을 발생시켜 형광 물질을 통해 가시광선으로 변환하는 원리를 사용하고, 백열등보다 에너지 효율이 높지만 수은 사용 등의 단점이 있으며, LED 조명으로의 전환으로 생산 및 사용이 감소하는 추세이다. -
20세기 발명품 -
텔레비전
텔레비전은 움직이는 영상과 소리를 전기 신호로 변환하여 전송하고 수신 측에서 다시 영상과 소리로 바꾸는 기술을 이용한 매체로, 닙코프 원판을 이용한 초기 기계식 방식에서 음극선관 발명을 통해 전자식으로 발전하여 디지털 기술과 다양한 디스플레이 기술 발전을 거쳐 현재에 이르렀으며 사회, 문화, 경제적으로 큰 영향을 미치지만 건강 문제 및 부정적 콘텐츠 노출 등의 부작용도 존재한다. -
20세기 발명품 -
태양 전지
태양전지는 빛 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로, 기술 발전을 거듭하여 발전 효율이 크게 향상되었고 다양한 분야에 응용되고 있으며, 고집광 태양전지와 페로브스카이트 태양전지 등의 새로운 기술 개발과 투자가 지속적으로 요구되는 지속 가능한 에너지원이다.
2. 역사
1940년 영국 버밍햄 대학교의 존 랜달 경과 해리 부트 박사가 극초단파(microwave) 에너지를 발생시키는 마그네트론을 발명하였다. 이 마그네트론은 제2차 세계 대전 당시 레이다 개발에 중요한 역할을 하였다. 레이다는 전자파를 발사하여 반사파를 측정, 대상과의 거리를 재는 장치인데, 파장이 짧은 고주파를 사용하면 가까운 거리에서 정밀 측정이 가능하다. 마그네트론은 극초단파 전자기파를 생성, 레이다 성능 강화에 기여하였다.
1945년 미국 레이시온(Raytheon)사의 퍼시 스펜서(Percy LeBaron Spencer)는 마그네트론 연구 중 작동 중이던 마그네트론 옆에서 휴식을 취하다 주머니 속 초콜릿 바가 녹은 것을 발견했다. 그는 이것이 마그네트론과 관련 있을 거라 생각, 팝콘용 옥수수와 달걀로 실험했다. 옥수수는 팝콘이 되었고, 달걀은 터져버렸다.
이후 실험을 통해 마그네트론에서 방출되는 극초단파가 수분에 닿으면 온도가 올라간다는 것을 확인, 1945년 10월 8일 특허를 신청했다. 1947년 레이시온 사는 매사추세츠주 보스턴의 한 레스토랑에서 시제품 테스트 후 첫 상업용 모델 "레이다레인지(Radarange)"를 제작했다.
최초의 상용 전자레인지 레이다레인지는 여러 문제점을 가지고 있었으나, 이후 개선되어 1967년 현대적 형태의 가정용 전자레인지가 나왔다. 마그네트론 대량 생산으로 전자레인지는 널리 보급, 가정 부엌의 표준 장비가 되었다.
대한민국에서는 1970년대 초반부터 산학 공동 연구가 시작, 1979년 삼성전자에서 처음으로 전자레인지를 시판했다.
전자레인지는 마이크로파 가열을 이용, 수분을 함유한 물체의 온도를 높인다. 마이크로파를 식품 등에 조사, 극성을 갖는 물분자에 직접 에너지를 주어 분자를 진동·회전시켜 온도를 높인다. 마이크로파는 마그네트론이라는 진공관의 일종으로 발생시킨다.
| 구분 | 전자레인지 | 전기 오븐 |
|---|---|---|
| 사용 파장 | 마이크로파 | 적외선 |
| 가열 방식 | 식품 내부까지 도달, 물 분자를 진동시켜 가열 | 주로 발열체의 줄 열로 발생하는 적외선으로 식품 표면 가열 |
| 특징 | 물 분자를 포함하지 않는 유리나 마른 도자기는 직접 가열되지 않음 |
전자레인지 출력은 가정용 500W~700W, 업무용 1500W~3000W 정도이다. 전력은 모두 마이크로파로 변환되지 않고, 변환 시 손실이 발생하므로 소비 전력과 출력은 다르다. (예: 인버터형 전자레인지 출력 1000W 제품의 소비 전력은 1450W)
일본의 가구 보급률은 1970년대 중반 10%를 넘어, 1980년대 중반 40%대에서 50%대, 후반에는 60%대 중반에서 70%대가 되었다. 1990년대 중반에는 80%대 중반에서 90% 전후, 후반에는 90%대 중반이 되었고, 2000년대 중반부터 후반에는 90%대 후반을 유지하고 있다.
전자레인지는 전파법상 고주파 이용 설비로, 고주파 출력 50W 초과 기기는 형식 확인 대상이다. 전자레인지 방출 전자파 주파수는 2450 MHz로, ISM 대역 중 하나이다. 전자레인지 작동 시 주파수 공유 무선랜, Wi-Fi, 2400 MHz 대역(2.4 GHz 대역) 아마추어 무선 등은 통신 불능 영향을 받지만, 총무성고시주파수 할당 계획 각주에 “혼신을 용인해야 한다”고 규정하고 있다.
2.1. 초기 발전
1920년대 진공관 라디오 송신기 개발로 고주파 전파를 이용해 물질을 가열하는 기술이 가능해졌다. 1930년대에는 단파를 이용해 인체 조직을 가열하는 기술이 단파 치료라는 의료 치료법으로 발전했다. 1933년 시카고 만국박람회에서 웨스팅하우스는 60MHz 단파 송신기를 이용해 샌드위치를 조리하는 시연을 선보였다. 1937년 벨 연구소에서 유전체 재료 가열 시스템에 대한 특허를 출원했다.
1940년 영국 버밍엄 대학교의 존 랜달 경과 해리 부트 박사가 극초단파(microwave) 에너지를 발생시키는 마그네트론을 발명하였다. 이 마그네트론은 제2차 세계 대전 당시 레이다 개발에 중요한 역할을 하였다.
1945년 미국 레이시온(Raytheon)사에서 일하던 퍼시 스펜서(Percy LeBaron Spencer)는 마그네트론 연구 중 초콜릿 바가 녹는 현상을 발견하고, 팝콘과 달걀을 이용한 실험을 통해 마그네트론에서 방출되는 극초단파가 수분을 가열한다는 사실을 확인했다. 1945년 10월 8일 특허를 신청했고, 1947년 레이시온 사는 이를 바탕으로 매사추세츠주 보스턴의 한 레스토랑에서 시제품 테스트 후 첫 상업용 모델 "레이다레인지(Radarange)"를 제작했다.
1947년 첫 등장한 최초의 상용 전자레인지인 레이다레인지는 높이 약 1.8m, 무게 340kg, 당시 가격은 약 5000USD(오늘날 가치 52273USD)에 달했다. 출력은 3kW였고, 수냉 장치가 필요했다. 1954년에는 출력을 1.6kW로 낮추고 가격을 2000USD~3000USD(오늘날 가치 17000USD~26000USD)로 낮춘 모델이 출시되었고, 1955년에는 가정용 220V 전자레인지가 출시되었지만, 1295USD(오늘날 가치 11285USD)의 높은 가격과 큰 크기로 인해 보급이 어려웠다. 1967년에 495USD(오늘날 가치 3465USD)로 가격을 낮추고 크기를 줄인 현대적인 형태의 가정용 전자레인지가 출시되었다.
대한민국에서는 1970년대 초반부터 산학공동연구가 시작되었고, 1979년 삼성전자에서 처음으로 전자레인지를 시판했다.
2.2. 공동형 마그네트론 개발
1940년 영국 버밍엄 대학교의 존 랜달과 해리 부트는 공동형 마그네트론을 개발했다. 이는 제2차 세계 대전 중 레이더 개발에 핵심적인 역할을 하였다.
2.3. 우연한 발견
1945년 미국의 레이시온(Raytheon)사에서 일하던 퍼시 스펜서(Percy LeBaron Spencer)는 레이다 장비에 쓰일 마그네트론 연구 중, 작동 중이던 마그네트론 옆에서 잠시 휴식을 취하다가 주머니에 넣어둔 초콜릿 바가 녹은 것을 발견했다. 그는 이것이 마그네트론과 연관이 있을 거라 생각하여 다른 음식 재료로 실험했다.
첫 번째 실험은 팝콘용 옥수수를 이용했는데, 마그네트론 출력을 높이자 팝콘이 되었다. 두 번째는 달걀을 이용했는데, 달걀이 터져버렸다. 이 실험으로 스펜서는 마그네트론에서 방출되는 극초단파가 수분을 포함한 물질의 온도를 올린다는 것을 알아냈다.
1945년 10월 8일, 스펜서는 이 발견에 대한 특허를 신청했고, 1947년 레이시온 사는 이 기술을 바탕으로 매사추세츠주 보스턴의 한 레스토랑에서 시제품 장치를 테스트한 후, 세계 최초의 상업용 전자레인지인 "레이다레인지(Radarange)"를 제작했다.
한편, 1950년대 영국 과학자들은 마이크로파 오븐 기술을 이용하여 저온 동결된 햄스터를 소생시키는 실험을 하기도 했다.
2.4. 상업적 이용
1947년 레이시온 사는 최초의 상업용 전자레인지인 "레이다레인지(Radarange)"를 출시했다. 이 모델은 높이 약 1.8m, 무게 340kg에 달했고, 당시 가격은 약 5000USD(현재 가치로 약 52273USD)로 매우 비쌌다. 출력은 3kW였고, 마그네트론 장치를 냉각시키기 위해 별도의 수냉식 장치도 필요했다. 그래서 주로 상업용으로 사용되었다. 1954년에는 출력을 1.6kW로 낮추고 가격을 2000USD~3000USD(현재 가치로 약 17000USD~26000USD)로 낮춘 모델이 출시되었고, 1955년에는 220V 가정용 모델도 출시되었지만, 여전히 1295USD(현재 가치로 약 11285USD)라는 높은 가격과 큰 크기 때문에 널리 보급되지는 못했다.
1960년대에는 일본의 샤프에서 전자레인지 생산을 시작했다. 1967년, 레이시온은 495USD(현재 가치로 약 3465USD)에 판매되고 크기가 작아진 가정용 모델을 출시하여 전자레인지 대중화에 기여했다. 1970년대 후반에는 기술 발전과 가격 하락으로 전자레인지는 가정의 필수품으로 자리 잡았다.
3. 원리
전자레인지는 마이크로파를 이용하여 음식을 가열한다. 마이크로파는 마이크로파 영역(300 MHz ~ 300 GHz)의 비전리 전자기파의 한 형태이다. 전자레인지는 ISM(산업, 과학, 의료) 대역 중 하나의 주파수를 사용하는데, 이 대역은 작동 허가가 필요 없는 장치 간 통신에 사용되므로 다른 중요한 무선 서비스를 방해하지 않는다.
일반적으로 가정용 전자레인지는 약 2.45 기가헤르츠(GHz) (2.4 GHz ~ 2.5 GHz) 대역에서 작동하는 반면, 대형 산업용/상업용 전자레인지는 종종 915 메가헤르츠(MHz)를 사용한다. 상업용 전자레인지의 더 긴 파장은 초기 가열 효과가 음식이나 액체의 더 깊은 곳에서 시작되도록 하여 더 빨리 전체적으로 고르게 퍼지게 하고, 음식 내부 깊숙한 곳의 온도를 더 빠르게 높인다.
3.1. 유전 가열
마이크로파가 식품 내부에 침투하여 물 분자 회전에 의해 열이 발생하므로, 단시간에 깊은 부분까지 고르게 가열할 수 있다. 전파에 의한 음식물의 가열 원리를 유전가열(dielectric heating) 방식이라고 부른다.
물 분자는 수소와 산소 원자로 구성되어 있으며, 수소 원자 쪽이 양전하를, 산소 원자 쪽이 음전하를 띠는 극성 분자이다. 음식물에 마이크로파를 쬐면, 이러한 극성 분자는 전자기파의 전기장이 양과 음으로 진동할 때 매우 빠르게 회전하며 전자기장을 따라 정렬한다. 분자의 회전으로 인해 분자들이 서로 밀고 당기거나 충돌하며, 이 운동에너지가 음식물의 온도를 높인다.
전자레인지에서 생성되는 전자기파로 인해 전기 쌍극자인 물 분자는 매우 강하게 회전한다. 물 분자가 가장 흡수를 잘하는 공명 주파수는 9,000MHz대이지만, 이 주파수에서는 표면의 물 분자가 모두 흡수하여 겉만 타게 된다. 따라서 음식 속 물 분자까지 전자파가 전달되도록 하기 위해 가정용 전자레인지의 전파 주파수는 보통 ISM B 대역인 2,400~2,500MHz(2.4 GHz - 2.5 GHz)로 맞춘다. 이러한 단파장의 전파를 발생시키기 위해 마그네트론을 사용하며, 소비전력이 크다. 가정용은 소비전력이 700W 또는 1kW(제품에 따라 ±5% 오차 있음)이며, 1.2 kW 정도의 고주파 출력을 발생한다. 가열 시간이 짧아도 되기 때문에 단시간에 끊어지는 타이머가 장착되어 있다.
전자레인지는 흔히 발생하는 주파수가 물 분자의 고유 진동수로 공명하여 가열시킨다는 오해가 있지만, 실제로는 공명 현상을 이용하지 않는다. 실제로 공업용 전자레인지의 경우 915 MHz에서 작동하기도 하며, 이 대역에서도 정상적으로 음식물이 가열된다.
전자레인지는 유전 가열이라는 과정을 사용하여 음식 속 물 분자들, 지방 및 기타 많은 물질들의 전기 쌍극자 구조를 이용한다. 이러한 분자들은 한쪽 끝에 부분적으로 양전하를, 다른 쪽 끝에 부분적으로 음전하를 띠고 있다. 교류 전기장에서 이들은 끊임없이 전기장에 자신을 정렬하려고 시도하면서 끊임없이 회전한다. 이것은 넓은 주파수 범위에서 일어날 수 있다. 전기장의 에너지는 회전 에너지로서 쌍극자 분자에 흡수된다. 그런 다음 비쌍극자 분자에 충돌하여 이들의 움직임도 빨라지게 한다. 이 에너지는 분자 회전, 진동 또는 음식의 온도 증가를 나타내는 기타 움직임으로 물질 깊숙이 공유된다. 전기장의 에너지가 처음 흡수되면, 열은 더 뜨거운 물체와 접촉하여 열이 전달되는 것과 마찬가지로 물체 전체로 서서히 퍼져 나간다.
3.2. 극성 분자와 마이크로파
물 분자는 수소와 산소 원자로 이루어져 있는데, 수소 원자 쪽이 양전하를 띠고 있고 산소 원자 쪽이 음전하를 띠고 있는 극성 분자이다. 음식물에 마이크로파를 쪼이면 이와 같은 극성 분자는 전자기파의 전기장이 양과 음으로 진동할 때 분자가 양과 음의 방향을 바꾸며 매우 빠르게 회전하여 전자기장을 따라 정렬한다. 분자들의 회전에 의해 서로 밀고 당기거나 충돌하는데 이러한 운동에너지가 음식물의 온도를 높이게 된다.
전자레인지에서 만들어지는 전자기파로 전기 쌍극자인 물 분자는 매우 강하게 회전한다. 여기서 물 분자가 가장 흡수를 잘하는 공명 주파수는 9,000MHz대이지만 이 주파수에서는 표면의 물 분자가 모두 흡수하여 겉만 타게 된다. 따라서 음식 속에 있는 물분자까지 전자파가 전달되도록 하기 위하여 가정용 전자레인지의 전파 주파수는 보통 ISM B 대역인 2,400~2,500MHz(2.4 GHz - 2.5 GHz)로 맞춘다.
전자레인지가 흔히 발생하는 주파수가 물 분자의 고유 진동수로 공명하여 가열시킨다는 오해가 있지만, 실제로는 공명 현상을 이용하지 않는다. 실제로 공업용 전자레인지의 경우 915 MHz에서 작동하기도 하며, 이 대역에서도 정상적으로 음식물이 가열된다.
3.3. 공명 주파수와 마그네트론
가정용 전자레인지는 보통 ISM B 대역인 2,400~2,500 MHz (2.4 GHz - 2.5 GHz)의 주파수를 사용한다. 이러한 단파장의 전파를 발생시키기 위해 마그네트론을 사용한다.
전자레인지의 주파수가 물 분자의 고유 진동수와 공명하여 가열된다는 오해가 있지만, 실제로는 공명 현상을 이용하지 않는다. 실제로 공업용 전자레인지는 915 MHz에서 작동하기도 하며, 이 대역에서도 정상적으로 음식물이 가열된다.
4. 구조
전자레인지는 조리실, 전원 장치, 전자파 발생 장치, 냉각팬, 조작부로 구성된다. 각 부분에 대한 간략한 설명은 다음과 같다.
* 조리실: 음식을 넣어 조리하는 공간이다.
* 전원 장치: 가정용 교류 전압을 마그네트론에 필요한 고전압으로 변환한다.
* 전자파 발생 장치: 마그네트론을 통해 전자파를 발생시킨다.
* 냉각팬: 전자레인지 내부의 열을 식혀준다.
* 조작부: 사용자가 시간과 세기를 조절하여 음식을 데울 수 있게 한다.
4.1. 조리실
음식을 조리하는 곳으로, 양철에 내식성 코팅이 된 금속 상자로 이루어져 있으며, 지름 4mm 이하의 타공으로 흡배기구가 있다. 흡기구 방향에는 조리실을 비추는 전구가 있고, 그 옆에 마그네트론의 전파 방출구 덮개가 있다. 전자레인지의 모든 흡배기구가 작은 타공으로 되어있는 이유는 공기는 통과시키면서 전파가 원하지 않는 곳으로 방출되는 것을 막기 위해서이다.
조리실 문은 안쪽부터 방수 실링, 1차 유리 커버, 전도성 소재의 약 2mm 지름의 타공으로 된 전파반사제, 공기층, 도어글래스 순으로 구성된다. 이것들은 전파저감제를 첨가한 실리콘으로 고정하며 접지를 해놓아 전파가 다른 곳으로 방출하는 것을 막는다. 전파반사체는 조리실 내부를 보여주는 한편 전자기파가 외부로 나오는 것을 막는 역할도 한다. 조리실 내부를 카메라로 전송하여 LCD로 다양한 화면을 보여주는 제품도 있다.
조리실에는 음식물을 올려놓는 회전접시(Turntable)가 있다. 조리실에 퍼진 전자파는 직진파와 반사파로 나뉘면서 전자파가 강한 곳과 약한 곳이 생기는데, 음식이 고르게 익도록 음식을 회전시켜 전자파가 고르게 투과되게 한다. 윗부분에 돌아가는 팬도 음식물을 고루 익도록 돕는 역할을 한다.
회전접시 밑에는 회전접시를 회전하기 위한 회전용 전동기가 있으며, 일정 토크 이상의 힘이 축에 가해지면 동기화가 풀려 회전자가 멈추고 다시 반대 방향으로 돌아가 시계 방향, 반시계 방향 모두 회전할 수 있다. 전동기의 출력은 약 3~4W이다.
4.3. 전자파 발생 장치
전자파 발생 장치에는 전자파를 발생시키는 마그네트론이 장착되어 있다. 마그네트론에서 발생하는 전자파는 2.45GHz의 높은 극초단파이다. 이 전자파는 도파관(Waveguide)를 통해 전자레인지의 조리실 내부로 보내진다.
4.4. 냉각팬
전자레인지의 냉각팬은 조리실, 마그네트론, 변압기 등 전자레인지 내부에서 발생하는 열을 제거하는 장치이다.
4.5. 조작부
전자레인지는 시스템을 조작하는 장치로, 사용자가 원하는 시간과 세기로 음식물을 데울 수 있게 해준다. 최신 전자레인지는 아날로그 다이얼식 타이머나 디지털 제어판을 사용한다. 제어판에는 LED, LCD, 진공형 형광 표시 장치 등이 있으며, 조리 시간 입력 버튼과 출력 레벨 선택 기능이 있다. 해동 옵션은 보통 출력 레벨 또는 별도 기능으로 제공된다. 일부 모델에는 무게를 입력으로 사용하는 식품 유형별 사전 설정 프로그램이 포함되어 있다. 1990년대에는 파나소닉(Panasonic)과 GE 같은 브랜드에서 조리 지침을 보여주는 스크롤 텍스트 디스플레이를 갖춘 모델을 출시했다.
출력 설정은 마이크로파 에너지 방출을 켜고 끄는 방식으로 조절된다. 가장 높은 설정은 연속 출력을 의미하며, 해동은 일정 시간 간격으로 전력을 공급하고 차단하는 방식이다. 조리 완료 시에는 종이나 비프음 같은 경고음이 울리고, 디지털 디스플레이에는 "종료"가 표시된다.
전자레인지 제어판은 사용자 인터페이스 디자인의 예시로 자주 언급될 만큼 사용하기 어렵다고 여겨지기도 한다.
5. 종류
전자레인지는 회전판 유무, 전원 주파수, 기능 등에 따라 종류를 나눌 수 있다.
회전판 방식은 내부에 회전판을 두어 음식이 마이크로파를 고르게 흡수하도록 돕는다. 평판 방식은 마이크로파를 발생시키는 안테나가 회전하는 방식으로, 주로 고출력·다기능 제품에 사용된다.
일부 전자레인지는 상용 주파수에 영향을 받지만, 인버터 기능이 탑재된 제품은 이러한 영향을 받지 않는다.
컨벡션 오븐 기능을 추가한 전자레인지를 컨벡션 전자레인지라고 한다. 컨벡션 전자레인지는 음식을 빠르게 조리하면서도 컨벡션 오븐처럼 갈색으로 굽거나 바삭하게 만들 수 있지만, 가격이 비싸다.
5.1. 회전판 방식과 평판 방식
회전판 방식은 전자레인지 내부에 회전판을 설치하여 음식이 고르게 마이크로파를 흡수하도록 돕는다. 회전판은 마이크로파의 불균일한 분포로 인한 문제점을 줄여주지만, 오븐 중앙 부분은 여전히 에너지 분포가 고르지 않을 수 있다. 음식을 회전판 중앙에서 약간 벗어난 위치에 놓으면 더 고르게 가열할 수 있다.
평판 방식은 마이크로파를 발생시키는 안테나가 회전하는 방식으로, 주로 고출력·다기능 제품에 사용된다.
5.2. 전원 주파수와 인버터
일부 전자레인지는 상용 주파수에 영향을 받지만, 인버터 기능이 탑재된 제품은 이러한 영향을 받지 않는다.
5.3. 오븐 레인지
컨벡션 오븐 기능을 추가한 전자레인지를 컨벡션 전자레인지라고 한다. 컨벡션 전자레인지는 음식을 빠르게 조리하면서도 컨벡션 오븐처럼 갈색으로 굽거나 바삭하게 만들 수 있다. 하지만 기존 전자레인지보다 가격이 비싸다. 발열체가 노출된 일부 컨벡션 전자레인지는 이전에 전자레인지만 사용했을 때 튀긴 음식물이 발열체에 타면서 연기와 타는 냄새를 발생시킬 수 있다. 일부 오븐은 고속 공기를 사용하는데, 이러한 오븐을 임핀지먼트 오븐이라고 하며, 식당에서 음식을 빠르게 조리하도록 설계되었지만 비용과 전력 소모량이 더 많다.
2000년경, 일부 제조업체는 컨벡션 전자레인지 모델에 고출력 석영 할로겐 전구를 사용한 제품을 출시했다. 이 제품들은 "Speedcook", "Advantium", "Lightwave", "Optimawave" 등의 이름으로 판매되었으며, 음식을 빠르게 조리하고 갈색으로 잘 구울 수 있다는 점을 강조했다. 전구는 적외선 방사선으로 음식 표면을 가열하여 기존 오븐처럼 표면을 갈색으로 만든다. 음식은 전자레인지 방사선으로 가열되는 동시에 가열된 공기와의 접촉을 통해 전도되어 가열된다. 램프가 음식 외부 표면에 전달하는 적외선 에너지는 탄수화물로 구성된 음식의 갈색화 카라멜화와 단백질로 구성된 음식의 마이야르 반응을 일으키기에 충분하다. 이러한 반응은 전자레인지로만 조리했을 때 나타나는 밋밋한 삶은 음식이나 찐 음식의 맛이 아닌, 기존 오븐 조리에서 기대하는 질감과 맛을 만들어낸다.
갈색화를 돕기 위해 유리나 자기로 만들어진 갈색화 트레이를 사용하기도 하는데, 이는 최상층을 산화시켜 갈색으로 만들어 음식을 바삭하게 한다. 일반 플라스틱 조리 도구는 녹을 수 있으므로 이 용도로는 적합하지 않다.
6. 사용 시 주의점
전자레인지는 편리하지만, 사용 시 주의해야 할 점들이 있다. 초기에는 마이크로파 누출에 대한 우려가 있었고, 일부 소비자들은 전자레인지를 불신하기도 했다. 그러나 기술 발전과 더불어 안전 문제가 개선되었고, 현대에는 널리 사용되는 가전제품이 되었다.
전자레인지를 안전하게 사용하기 위해서는 과열(superheating, 過熱)현상(또는 돌비현상)에 주의해야 한다. 물을 데울 때 끓는점 이상으로 온도가 올라가도 끓지 않는 과열 현상이 발생할 수 있다. 이때 외부 자극을 주면 갑자기 끓어 넘칠 수 있으므로 주의해야 한다.
6.1. 전용 용기 사용
도자기, 유리, 내열 처리된 플라스틱 용기처럼 전자파를 통과시킬 수 있는 재질의 전용 용기를 사용해야 한다. 금속 용기, 알루미늄 포일, 은박을 입힌 종이는 전자파를 반사하여 음식물을 가열하지 못하고, 스파크나 화재를 일으킬 수 있으므로 사용하면 안 된다.
일반 플라스틱 용기는 열에 의해 녹거나 불이 붙을 수 있어 사용이 불가하다. 플라스틱 용기를 구매할 때는 반드시 전자레인지 사용 가능 여부를 확인해야 한다. 유기용제 같은 인공 화합물로 만들어진 용기와 포장도 환경호르몬 배출 위험이 있으므로 피해야 한다. 특히 발포 스티로폴 컵라면 용기는 환경호르몬이 쉽게 녹아나올 수 있어 전자레인지 조리를 피해야 한다.
음식물을 데울 때 수분 증발을 막기 위해 비닐랩을 씌우는 경우가 있는데, 완전히 밀폐하면 내부 압력 증가로 터질 위험이 있으므로 약간의 구멍을 내야 한다. 가정용 비닐랩은 폴리에틸렌 소재로 환경호르몬 위험이 적고 섭취해도 몸에서 바로 배출되지만, 업소용 대용량 비닐랩 중에는 폴리염화비닐(PVC)을 사용하는 경우가 있어 주의해야 한다. PVC는 환경호르몬의 원인이 되는 가소제가 첨가되어 있다.
달걀은 전자레인지 안에서 크게 터질 위험이 있어 '전자레인지 폭탄'이라고 불릴 정도이므로 절대 넣으면 안 된다.
6.2. 플라스틱 용기 사용 제한
플라스틱 용기는 열에 의해 녹거나 불에 붙을 우려가 있으므로 사용을 피해야 한다. 단, 전자레인지용으로 내열 처리가 된 플라스틱 용기는 사용할 수 있다. 플라스틱 용기를 구입할 때는 전자레인지 사용 가능 여부가 적혀 있는지 반드시 확인해야 한다.
6.3. 환경호르몬 주의
플라스틱, 유기용제 등으로 만들어진 용기는 환경호르몬이 배출될 위험이 있으므로 사용을 피해야 한다. 컵라면 중 발포 스티로폴 용기는 환경호르몬이 쉽게 녹아나올 위험이 크므로 전자레인지에 사용하지 않아야 한다.
6.4. 비닐랩 사용
음식물을 데울 때 수분이 증발되어 건조되는 것을 막기 위해 비닐랩을 씌우기도 하는데, 비닐랩으로 완전히 밀폐할 경우 내부 압력이 증가해 부풀어 터질 위험이 있으므로 약간의 구멍을 낸 후 조리해야 한다. 시판되는 가정용 비닐랩은 폴리에틸렌 소재이며, 폴리에틸렌은 환경호르몬 위험성이 거의 없고 섭취해도 몸에서 바로 배출되므로 다른 인공화합물에 비해 상대적으로 안전하다. 단, 업소에서 사용되는 대용량 비닐랩 중에는 환경호르몬의 원인이 되는 가소제가 첨가된 폴리염화비닐(PVC)을 사용하는 경우도 있으므로 주의해야 한다.
6.5. 과열(돌비 현상) 주의
전자레인지로 물을 데울 때, 끓는점 이상으로 온도가 올라가도 기포가 발생하지 않아 끓지 않는 [[과열]](superheating, 過熱)현상(또는 돌비현상)이 발생할 수 있다. 이때, 어떤 물질이 들어가 자극을 주면 순간적으로 기포가 발생하며 끓게 되므로 주의해야 한다.
매끄러운 표면의 용기에 담긴 물이나 균질한 액체를 전자레인지로 가열하면, 액체가 기포 없이 끓는점보다 약간 높은 온도에 도달하는 과열 현상이 드물게 발생할 수 있다. 사용자가 용기를 꺼내려고 만지거나, 가루 크리머나 설탕 등을 첨가하면 액체가 요동치면서 폭발적으로 끓기 시작할 수 있으며, 이 과정에서 끓는 액체가 용기 밖으로 튀어나와 심한 화상을 입힐 수 있다.
6.6. 달걀 등 폭발 위험 물질
달걀은 전자레인지의 폭탄이라고 불릴 정도로 크게 터질 위험이 있기 때문에 절대 넣으면 안 된다.
7. 전자레인지 괴담과 진실
전자레인지는 출시 초기 비싼 가격과 생소한 가열 방식으로 인해 일반 가정에 보급되기 어려웠다. 1960년대에는 전자레인지 조리법이 연구 중이었으며, 주로 조리된 음식을 다시 데우는 데 편리하다는 평가를 받았다. 1970년대에는 미국에서 일부 제품의 마이크로파 누출 문제가 보도되는 등 안전성에 대한 불신도 있었다.
일본에서도 초기에는 냉동식품 해동 등의 용도로만 여겨져 비싼 가격 때문에 일반 소비자에게 받아들여지지 않았다. 제조사들은 전자레인지를 만능 조리기구처럼 광고했지만, 잡지 『暮しの手帖』는 1975년부터 1976년에 걸쳐 전자레인지를 혹평하는 기사를 게재했다. 이로 인해 전자레인지에 대한 부정적인 이미지가 남기도 했다.
그러나 불을 사용하지 않고 버튼만 누르면 요리를 데울 수 있는 편리함은 큰 장점이었다. 고도경제성장과 함께 핵가족화, 개식 등의 변화로 간편하게 음식을 데울 수 있는 수요가 증가하면서 전자레인지가 보급되었다. 제조사들의 성능 향상 노력과 냉동식품, 레토르트 식품의 보급, 냉동고 딸린 냉장고의 보급, 전자레인지 조리 전용 가공식품의 등장, 대량생산과 코모디티화에 의한 가격 하락 등도 전자레인지 보급에 기여했다.
이러한 과정에서 전자레인지에 대한 여러 오해와 속설이 생겨났다. 대표적인 오해는 다음과 같다:
* 전자레인지 조리가 영양분을 파괴하고 건강에 위험한 물질을 생성한다.
* 러시아에서 전자레인지 사용을 금지했다.
* 전자레인지로 데운 음식에 마이크로파가 잔류하여 암을 유발하거나, 데운 물을 화분에 주면 식물이 죽는다.
하지만 이러한 주장은 모두 과학적 근거가 없는 것으로 밝혀졌다.
7.1. 영양분 파괴 및 유해 물질 생성?
전자레인지 조리가 영양분을 파괴하고 건강에 위험한 물질을 생성한다는 주장은 과학적 근거가 없다. 전자레인지의 전자파는 수분만을 진동시켜 열을 가하는 역할만 하므로, 조리 시간이 짧아 오히려 영양분 보존에 유리하다. 러시아에서 전자레인지 사용이 금지되었다는 것도 사실이 아니다. 전자레인지로 데운 음식에 마이크로파가 잔류하여 암을 유발하거나, 데운 물을 화분에 주면 식물이 죽는다는 등의 괴담도 과학적 근거가 없는 거짓으로 밝혀졌다.
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플라스틱 용기를 전자레인지에 가열하면 미세 플라스틱이 음식으로 방출될 수 있다. 표시가 없는 플라스틱을 전자레인지 조리에 사용하면 플라스틱 가소제가 음식으로 용출될 수 있고, 플라스틱이 전자레인지 에너지와 화학적으로 반응하여 부산물이 음식으로 용출될 수 있다는 문제도 제기된다. 따라서 "전자레인지 사용 가능" 표시가 있는 플라스틱 용기라도 플라스틱 부산물이 음식으로 용출될 가능성이 있다. 가장 주목받는 가소제는 비스페놀 A(BPA)와 프탈레이트이다. 하지만 다른 플라스틱 성분이 독성 위험을 나타내는지 여부는 불확실하다. 다이옥신이 방출된다는 주장은 의도적인 허위 정보로 일축되었다.
일부 플라스틱 용기와 식품 랩은 전자레인지의 방사선을 견딜 수 있도록 특별히 설계되었다. "전자레인지 사용 가능"이라는 용어가 사용되거나, 전자레인지 기호(파장 세 줄이 서로 위에 겹쳐 있는 모양)가 표시되거나, 전자레인지 사용에 대한 지침이 제공될 수 있다.
전자레인지를 제대로 사용하지 않으면 세균 오염이 억제되지 않아 식중독을 일으킬 수 있다. 안전한 온도에 도달하지 못하면 다른 재가열 방법과 마찬가지로 식중독을 일으킬 수 있다. 전자레인지는 일반 오븐과 마찬가지로 세균을 파괴할 수 있지만, 조리 속도가 빠르고 튀김이나 구이처럼 고르게 조리되지 않을 수 있어 일부 음식 부위가 권장 온도에 도달하지 못할 위험이 있다. 따라서 음식 내 온도를 균일하게 하기 위해 조리 후 대기 시간을 두는 것이 좋으며, 식품 온도계를 사용하여 내부 온도를 확인하는 것이 좋다.
7.2. 러시아 사용 금지?
러시아에서 전자레인지 사용이 금지되었다는 것은 사실이 아니다. 전자레인지에 의한 조리가 영양분을 파괴하고 건강에 위험한 물질이 생긴다는 주장이 있지만, 이는 과학적 근거가 없는 주장이다. 전자레인지의 전자파는 수분만을 진동시켜서 열을 가하는 역할만 한다.
7.3. 암 유발 및 식물 생장 방해?
전자레인지로 데운 음식에 마이크로파가 잔류하여 암을 유발하거나, 전자레인지로 데운 물을 화분에 주면 식물이 죽는다는 등의 괴담이 있었으나 과학적 근거가 없는 거짓으로 밝혀졌다.
7.4. 요리사들의 혐오?
출시 초기 전자레인지는 가격이 비싸 일반 가정에 보급되기 어려웠고, 가열 방식도 기존과 완전히 달랐다. 1960년대에는 전자레인지 조리법이 연구 중이었으며, 주로 조리된 음식을 다시 데우는 데 편리하다는 평가를 받았다. 1970년대에는 미국에서 일부 제품의 마이크로파 누출 문제가 보도되는 등 안전성에 대한 불신도 있었다.
일본에서도 초기에는 냉동식품 해동 등의 용도로만 여겨져 비싼 가격 때문에 일반 소비자에게 받아들여지지 않았다. 제조사들은 전자레인지를 만능 조리기구처럼 광고했지만, 잡지 『暮しの手帖』는 1975년부터 1976년에 걸쳐 전자레인지를 혹평하는 기사를 게재했다. 이로 인해 전자레인지에 대한 부정적인 이미지가 남기도 했다.
그러나 불을 사용하지 않고 버튼만 누르면 요리를 데울 수 있는 편리함은 큰 장점이었다. 고도경제성장과 함께 핵가족화, 개식 등의 변화로 간편하게 음식을 데울 수 있는 수요가 증가하면서 전자레인지가 보급되었다. 제조사들의 성능 향상 노력과 냉동식품, 레토르트 식품의 보급, 냉동고 딸린 냉장고의 보급, 전자레인지 조리 전용 가공식품의 등장, 대량생산과 코모디티화에 의한 가격 하락 등도 전자레인지 보급에 기여했다.