조은날: 칼로리 이야기,[ Calorie Story ].

칼로리 이야기,[ Calorie Story ].

음식의 영양성분과 칼로리를 꼼꼼히 따져 바른 식생활을 유지하면 건강도 챙기고, 다이어트 효과까지 얻을 수 있다.

생물학, 식품학, 영양학에서 사용하는 에너지의 단위. 물리학에서 사용하는 줄(Joule)이 에너지의 국제단위이다. 이와 통일되는 방향이지만 사람의 에너지 문제를 고려할 때 관용적으로 사용하여 왔기 때문에 현재도 칼로리 단위를 사용하고 있다. 1기압상태에서 순수(純水) 1g을 14.5~15.5℃에서 1℃올리는 데 필요한 에너지의 양이 1cal이다. 현재, 영양학에서는 1cal

는 4.184J이다. 단, cal는 단위로서는 적기 때문에 킬로칼로리(1kcal＝1,000cal)를 주로 사용한다.

칼로리는 열량의 단위이며, 기호로 cal을 사용한다. 1 cal은 1 기압하에서 순수한 물 1 g

의 온도를 1 °C만큼 올리는데 필요한 열량으로 정의되며, 국제단위계의 단위인 줄로 환산하

면 약 4.2 J에 해당한다.

칼로리에는 여러 가지 정의가 존재한다. 우선 작은 칼로리 혹은 그램 칼로리는 물 1 g의 온도를 1 °C만큼 올리는데 필요한 열량이고, 큰 칼로리, 킬로그램 칼로리 혹은 음식 칼로리(food calorie)는 물 1 kg의 온도를 1 °C만큼 올리는데 필요한 열량이다. 큰 칼로리는 기호로서 대문자 C를 써서 Cal을 사용했는데, cal와 혼동되기 쉬워서 현재는 킬로칼로리(kcal)를 주로 사용한다. 그냥 칼로리라고 하면 작은 칼로리를 의미하지만, 아직도 영양학 분야에서는 큰 칼로리의 의미로 칼로리라는 말을 사용하기도 하므로 조심해야 한다.

물의 비열은 압력과 온도에 따라 달라져서 작은 칼로리에도 조금씩 다른 정의가 있다. 압력은 보통 1 기압을 상정하지만, 시작 온도에 따라 14.5 °C에서 시작하는 cal15, 19.5 °C에서 시작하는 cal20, 0 °의 물을 100 °C까지 올리는데 필요한 열량의 1/100인 calmean이 있다. 이 밖에도 1956년 제5차 국제증기학회(International Conference on Properties of Steam)가 정한 국제표(International Table)에 나오는 calIT와 국제표준기구(International Organization for Standardization)가 정한 열화학 칼로리(thermochemical calorie, calth) 등이 있다.

17세기부터 19세기 초까지는 열이 물질의 일종이라는 열소설(caloric theory)이 있었다. 그러나 마찰열에서 보듯이 열과 역학적인 일과는 서로 연관이 있다는 논의가 계속되다가, 1845년 줄(J. P. Joule, 1818-1889)이 '열의 일당량에 관하여(On the Mechanical Equivalent of Heat)'라는 논문을 발표함으로써, 열이 에너지의 일종이라는 사실이 확립되었다1). 이는 에너지보존법칙과 그 표현의 하나인 열역학제일법칙을 확립하는 데 중요한 과정이었다. 그림 1은 줄이 열의 일당량을 측정하기 위해 사용한 실험 장치의 모식도이다. 줄이 발표한 열의 일당량은 4.1550 J·cal-1이었다. 표 1은 위에서 설명한 여러 가지 칼로리를 J로 환산한 값인데, 이 중 calIT와 calth의 값은 정확한 값이다.

여러 가지 칼로리의 줄 환산 값칼로리의 종류줄 환산 값

cal15	4.186 80 J
cal20	4.181 90 J
calmean	4.190 02 J
calIT	4.1868 J
calth	4.184 J참고 자료 1. Joule, J.P.(1845) 'On the Mechanical Equivalent of Heat', Brit. Assoc. Rep., trans. Chemical Sect, p.31, read before the British Association at Cambridge, June 1845 2. http://physics.nist.gov/cuu/pdf/sp811.pdf

열량의 단위로서, 1atm에서 순수한 물 1g을 14.5℃에서 15.5℃까지 1℃ 올리는 데 필요한 열량을 1 칼로리로 정의한다. 보통 'cal'이라고 나타낸다.

물 1g을 14.5℃에서 15.5℃까지 1℃ 올리는 데 필요한 열량을 15°칼로리라 하고, 기호로는 cal15로 나타낸다. 임의의 온도 t℃에서의 기호는 calt이다.

국제도량형위원회는 1cal=4.186J(줄)이라 정하고 에너지 단위를 줄을 쓰도록 권장하고 있다. 또 평균칼로리는 0℃의 순수한 물 1g을 100℃까지 올리는 데 필요한 열량의 1/100이다. 영양학에서 말하는 칼로리는 이 평균칼로리의 1000배를 가리키는 경우도 있으며 이것을 대(大)칼로리(기호 Cal; C가 대문자) 또는 킬로칼로리(기호 kcal)라 하기도 한다. 우리가 흔히 식품의 열량표에서 접하는 열량의 단위인 칼로리가 바로 Cal, 즉 cal의 1000배에 해당하는 kcal이다. 이것을 줄여서 보통 칼로리로 사용한다. 즉, 300Cal의 빵이 있다면, 이 빵은 300kcal에 해당하며, 300000cal라고 할 수 있다.