민족의 명절인 설날 잘 보내셨나요? 음력 1월 1일은 우리나라 외에도 여러 동아시아 국가들이 중요한 명절로 보내고
있는데요. 대표적으로 중국에서는 춘절을 맞아 새해 소원을 빌고, 귀신을 쫓아 액운을 막기 위해 불꽃놀이를 즐기는 풍습이 있습니다. 코로나 이전, 홍콩 등지에서는 춘절 불꽃놀이를 보기 위해 수많은 관광객이 모이기도 했죠. 01불꽃놀이의 필수품, 흑색화약 하늘 높이 올라가 펑펑 소리를 내며 터지는 불꽃들. 이 불꽃을 볼 수 있는 것은 질산칼륨(KNO₃), 황(S), 그리고
숯(C)이 일정한 비율로 혼합되어 있는 흑색화약 때문입니다. 02 불꽃놀이의 과학 원리, 금속의 불꽃반응 흑색화약 덕분에 하늘로 올라간 불꽃들이 터질 때, 우리 눈에 보이는 다양한 색깔은 어디서 온 것일까요? 이것은 금속의 ‘불꽃반응’에 의한 것입니다. 화약과 함께 연소하면서 금속 원소가 가진 전자들은 불꽃으로부터 흡수한 에너지에 의해 높은 에너지 상태(들뜬 상태)가 됩니다. 이 상태에서 전자들이 다시 안정한 상태(바닥 상태)로 돌아가면서 받았던 에너지를 방출하게 됩니다. 바로 이 과정에서 방출된 빛의 파장이 가시광선 영역에 해당하면 우리 눈에 보이는 다양한 색을 갖는 불꽃으로 나타내게 됩니다. 03 금속 종류에 따라 색색이 달라지는 불꽃반응 금속원소의 종류에 따라 불꽃반응 색은 달라지는데요, 이는 각 원소의 전자가 흡수하고 방출하는 에너지양이 다르기 때문입니다. 대표적으로 칼슘은 주황색, 나트륨은
노란색, 스트론튬은 붉은색, 구리는 파란색 등의 불꽃을 만들어 냅니다. 불꽃놀이에 쓰이는 다양한 색깔을 만들기 위해서는 서로 다른 색을 내는 금속을 같이 사용하기도 합니다. 오늘은 불꽃놀이 속에 숨어있는 화학 이야기를 살펴보았습니다. (글 : 한화토탈 선행기술연구팀 양다슬 과장) 종합 케미칼 & 에너지 리더, 한화토탈에 대해 더 알고 싶다면? |