제빙은 물을 얼려 얼음을 만들고, 동결은 식품 같은 물건을 얼려 오래 저장하는 냉동의 응용이다. 식품을 얼릴 때 품온이 −1 ~ −5 ℃ 를 지나는 동안 수분 대부분이 얼음이 되는데, 이 최대빙결정생성대를 빨리 지날수록 얼음 결정이 작아 조직이 덜 상한다(급속 동결). 축열은 값싼 밤 전기로 얼음이나 찬물을 만들어 두었다가 낮의 냉방에 쓰는 방식이다. 그림은 개념 냉각 곡선이고, 동결 · 축열 버튼은 평탄 구간의 뜻을, 시간 진행 슬라이더는 곡선 위 점의 자리를 바꾼다.
얼리기와 저장하기
응용 세 가지
하는 일로 본 세 응용
이름
하는 일
제빙
물을 얼린다
동결
식품 같은 물건을 얼린다
축열
열(냉열)을 모아 두었다가 쓴다
모드와 시간
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최대빙결정생성대 −1 ~ −5 ℃. 축열.
개념 냉각 곡선. 내려가다 평탄 구간(동결은 최대빙결정생성대, 축열은 0 ℃ 잠열)을 지나 다시 내려간다
💡 곡선에서 읽는 것
①평탄 구간에서는 온도보다 상태(물 → 얼음)가 바뀌며 잠열이 빠져나간다
②동결에서는 이 구간을 빨리 지나게 하는 급속 동결이 품질에 유리하다
③얼음의 융해잠열은 약 334 kJ/kg 이라 같은 부피의 찬물보다 훨씬 많은 냉열을 담는다
④그래서 빙축열조는 수축열조보다 작게 만들 수 있다
축열은 시간을 산다
📏 열펌프와 축열
①열펌프와 축열장치는 함께 쓰이는 일이 많다
②축열은 전기가 싼 밤에 얼음 · 찬물을 만들어 낮의 최대 부하를 던다
③히트펌프는 다음 강에서 열원별로 나눈다
④냉동 창고 · 제빙 · 동결 외에도 냉동의 응용은 넓다
시험 포인트와 기출 유형
🎯 시험 포인트
①제빙 및 동결장치 · 축열 · 기타 응용
②최대빙결정생성대 = 품온 −1 ~ −5 ℃
③축열은 냉열을 저장해 최대 부하를 옮긴다
④급속 동결일수록 얼음 결정이 작다
📝 대표 기출유형
①[기출유형] 제빙과 동결의 차이는? (답: 제빙은 물을 얼리고, 동결은 식품 같은 물건을 얼린다)
②[기출유형] 축열장치의 목적은? (답: 열을 모아 두었다가 써서 최대 부하를 줄인다)
③[기출유형] 최대빙결정생성대는 무엇인가? (답: 동결 중 얼음 결정이 가장 많이 생기는 −1 ~ −5 ℃ 구간)