[서울=뉴스핌] 최원진 기자= 우리나라 김치가 건강음식으로 전 세계적인 사랑받는 가운데 미국서 박사 과정을 공부 중인 한인 유학생이 전통 옹기가 왜 김치맛을 좌우하는지 과학적으로 그 이유를 밝혀낸 논문이 최근 국제학술지에 실려 화제다.

미국 조지아공과대학교 조지 워싱턴(W.) 우드러프 기계공학부의 데이비드 후 교수와 그의 연구소에서 박사(Ph.D.) 학위 2년차 과정을 밟고 있는 김수환 씨는 옹기 속 김치가 발효되는 과정에서의 이산화탄소(CO₂) 양과 이산화탄소 가스가 어떻게 옹기 벽 밖으로 증발하는지 수리모델을 통해 분석한 연구를 지난 5일 영국의 '왕립학회 인터페이스 저널'(Journal of Royal Society Interface)에 실었다.

조지아공대 실험실에서 전통 옹기를 들고 있는 김수환 씨와 데이비드 후 교수. [사진=조지아공대 제공]

김치가 발효되는 과정에서 생성된 유산균이 건강에 좋다는 사실은 널리 알려져 있으나 그동안 전통 옹기에서 숙성한 김치가 왜 더 아삭하고, 고품질인지 그 연결고리를 밝힌 연구는 없었다.

후 교수는 "우리는 옹기가 어떻게 김치맛을 더 좋게 하는지 '비법 소스'(secret sauce)를 찾고 싶었다"며 "그래서 우리는 김치가 발효되면서 (이산화탄소) 가스가 어떻게 생성되는지 측정해봤다"고 알렸다.

김 씨는 고향인 제주에서 장인이 빚은 전통 옹기를 가져왔다. 실험에 쓰인 백김치는 어머니의 도움을 받았다.

이는 정확한 비교실험을 위해 양념을 하지 않은 순수 절인 배추 형태의 백김치가 김치 발효 과정의 이산화탄소, 산소, 압력을 측정하기에 적합하다고 봤기 때문이다.

전통 옹기의 다공질 구조는 유산균이 자라나기에 적합한 환경인 토양을 모방한 것으로, 옹기 벽에는 수많은 작은 구멍들이 있다. 수분과 이산화탄소는 이 옹기 구멍들을 통해 나온다.

우선 연구팀은 옹기 안에 물을 담고 증발량을 통해 투과성을 테스트했다. 이후 옹기와 밀폐 유리병에 각각 절인 배추를 넣고, 압력센서로 발효과정에서의 이산화탄소의 양과 변화를 측정했다.

실험 결과 옹기의 다공질 벽은 김치가 발효되면서 나오는 이산화탄소를 천천히 빠져나가게 하면서 김치의 숙성을 가속했다.

또 옹기의 다공질 벽은 일종의 '안전 벨브' 역할을 해 외부에서 입자가 들어오는 것을 차단, 유리병 보다 현저히 느린 속도로 내부 이산화탄소가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.

실제로 이번 실험에서 옹기 속 이산화탄소 정도는 유리병의 절반도 안 됐다고 연구팀은 알렸다.

특히 전통 옹기에서 숙성된 김치의 유익균이 유리병 김치보다 26%나 더 많은 것을 발견했다. 유리병의 경우 전통 옹기보다 생성되는 이산화탄소가 많고, 병 밖으로 가스가 나오질 못하면서 일부 유산균들이 이산화탄소에 질식해서 죽지만 '숨쉬는' 전통 옹기의 경우 유산균 등 유익균이 자라기에 좋은 환경이라 더 많이 증식한다는 설명이다.

전통 옹기 속 절인 배추의 소금물이 옹기 벽의 구멍을 통해 증발하면서 남은 소금 결정체. [사진=데이비드 후 조지아공대 교수 제공]

연구팀은 절인 배추가 발효되면서 옹기 밖으로 나와 외벽에 붙은 소금 결정체를 전자현미경과 CT스캔으로 확인했다. 옹기 속 이산화탄소가 숨구멍을 통해 나오면서 소금기도 함께 증발하는 현상을 두 눈으로 확인한 순간이다.

한국요리 유튜버 마앙치(Maangchi)는 워싱턴포스트(WP)에 할머니가 정성스레 옹기를 닦아 깨끗이 관리했었던 어릴적 기억이 있다며, 과학적으로 증명된 것은 없지만 아마도 할머니는 "옹기가 숨을 쉬어야 한다는 것을 이해한 것이 아닐까 생각한다"고 말했다. 

뉴욕시에 거주하는 박은주 씨도 WP와 인터뷰에서 어릴적 할머니가 옹기에서 꺼내준 김치의 맛을 기억한다면서 "(옹기 김치는) 유산균이 발효되면서 탄산음료처럼 톡쏘는 맛이 있다. 밖에서 사먹는 일반 김치는 시큼하지만 톡쏘는 맛은 없다"고 말했다.

wonjc6@newspim.com