2
부산메디클럽

[과학에세이] 열 변화로 이루는 기술 신화 /권태우

평범한 열 변화 관찰, 냉장고 등 발명됐듯 최첨단 기술문명도 사소하게 시작된다

  • 디지털콘텐츠팀 inews@kookje.co.kr
  •  |   입력 : 2010-11-08 20:12:32
  •  |   본지 30면
  • 글자 크기 
  • 글씨 크게
  • 글씨 작게
가을분위기를 고조시키며 울긋불긋하던 단풍도 마지막 발버둥을 치며 떨어져 찬바람에 흩날리고, 어느덧 하얀 겨울을 기다리게 되었다. 태양열로부터 가장 멀리 소외된 남극대륙은 영하 89.2도로 지구상 최저온도를, 1981년 1월 5일 경기도 양평은 영하 32.6도로 대한민국 최저온도를 기록하였다. 강원도 최전방은 연일 강추위가 몰아침에도 불구하고 아직 양평의 온도를 깨지 못하고 있음은 흥미롭다. 겨울 등반이나 운동 후 땀에 젖은 옷을 오래입고 있으면 수분이 증발하면서 몸의 열을 빼앗아 함께 날아간다. 따라서 겨울철 차가운 기온에서는 급격한 저체온증을 특히 조심해야 한다. 강하다고 우쭐대는 인간도 36도 체온에서 3~4도만 높거나 낮아져도 체온조절 방어기전을 담당하는 뇌나 심장 등의 기능이 여지없이 무너지면서 생명을 잃을 만큼 열 변화에 특별히 민감하고 연약하기만 하다.

얼음을 사용하면 누구나 0도에서 5도 정도의 낮은 온도는 쉽게 얻으며, 여기에 소금을 넣어주면 영하 5도까지 낮출 수 있다. 더 낮은 온도는 아이스크림 가게에서 흔히 사용하는 드라이아이스나 액화질소에 아세톤이나 펜테인 같은 휘발성이 강한 액체들을 섞어서 만든다. 휘발성 강한 액체일수록 주위의 더 많은 열을 빼앗아 공기중으로 날아가는 성질 덕분에 누구나 저렴한 비용으로 영하 78도 혹은 영하 160도의 특정저온을 얻을수 있다. 액체헬륨을 사용하면 영하 269도 까지도 얻을 수 있다. 그러나 이보다 더 낮은 온도를 얻기란 노벨상 따기처럼 그리 단순하지가 않다. 과학자들은 루비듐이나 나트륨원자 기체를 이용한 레이저 첨단 냉각기술을 사용하여 현재 영하 273도 근처 온도까지 성공하여 이미 노벨 물리학상을 수상하였다. 이 온도는 측정 계산되어진 우주 평균 온도인 영하 270도 보다 더 낮은 온도이다. 이러한 극저온에서는 냉동인간의 환생, 비행기만큼 빠른 총알기차 등과 같이 우리가 알고 있는 과학을 초월하여 영화에서만 기획될수 있는 공상세계들이 펼쳐진다. 현재는 이를 위하여 풀어야 할 문제들이 여전히 남아있으나 그래도 저온조건 확보라는 걸음마 단계에는 도달한 셈이다. 우주는 낮은 온도가 항상 유지되고 있으므로 하늘을 향하여 쏘아올리는 위성발사의 끊임없는 노력은 지금도 계속되는 것이다.

피부를 알코올로 소독할 때 시원함을 느끼는 것은 알코올이 증발할 때 피부표면의 열을 빼앗아 도망가기 때문이다. 마치 오토바이 날치기가 가방을 채 가면서 도망가듯이 액체도 기체상태로 전환될 때 주변의 열을 낚아채 가면서 도망간다. 한여름의 뜨거워진 도로나 운동장에 물을 뿌리는 것도 물로 지면을 식힌다는 것보다는 물이 증발할 때 주위의 열을 빼앗아 함께 날아가는 원리를 이용하는 것이다.

영국의 화학자인 죠셉 블랙 (Joseph Black·1728~1799)은 이러한 열 변화 성질을 관찰하고 연구하여 인간 생활의 패턴을 바꾸게 하였던 원조이다. 그는 물을 끓이는 동안엔 아무리 가열해도 물이 증발하면서 물 표면의 온도를 빼앗아 계속 낮아지므로 공급되는 열은 100도를 맞추는데 쓰이므로 더 이상 온도가 올라가지 않음을 관찰했다. 이 원리가 에어컨이나 냉장고를 탄생시키는데 결정적인 역할을 하였다. 에어컨은 내부의 압축된 냉매 액체가 기체로 도망가는 과정에서 더운 실내공기의 열을 빼앗아 가므로 온도가 낮아지게 되는 원리를 가진다. 물론 안에서 기화된 냉매기체는 압축기를 통한 응축과정을 통하여 다시 액체상태로 돌아오는데 이때는 열을 방출하게 되어 밖으로 뜨겁게 빠져나가는 과정의 열변화가 반복되는 것이다.

이와 같이 일상생활에서 볼 수 있는 평범한 열변화 현상들에 대한 관찰을 놓치지 않았던 죠셉 블랙의 집념의 결과는 효율적인 증기기관 발명과 더불어 산업혁명의 기술신화로 이어져 당시 영국을 유럽강대국의 위치에 올려놓는 계기가 되었다. 현재는 냉동기술, 제트엔진이나 핵발전소 등에 까지 응용되면서 과학 교과서 속에 남아 지금까지 가르침을 주고 있음을 볼 때 새로운 과학 기술문명 창조의 출발은 우리 주변 아주 가까이에서 시작되고 있음을 실감하게 된다.

경성대 화학과 교수

※사외 필자의 견해는 본지의 제작방향과 일치하지 않을 수도 있습니다.
ⓒ국제신문(www.kookje.co.kr), 무단 전재 및 재배포 금지
국제신문 뉴스레터
국제신문 네이버 뉴스스탠드 구독하기
국제신문 네이버 구독하기
뭐라노 뉴스

 많이 본 뉴스RSS

  1. 1직무정지 새마을금고 이사장, 여전히 경영 관여
  2. 2경정 승진자도 전국 교류…경위 이하 5년씩 부서순환 추진
  3. 3지광 70억 있다면서…세금도 34억 10여 년 체납
  4. 4송파 247만 장 검증, 신분확인·촬영요구로 시작부터 차질(종합)
  5. 5[근교산&그너머] <1484> 통영 학림도 망산
  6. 6‘가덕 증액 문서화’ 쳇바퀴…우선시공분 내달초 착공 희박(종합)
  7. 7롯데 수석코치 허문회, 2군 감독 박승민
  8. 8아직 관객 많은 ‘오디세이’인데…아이맥스관에서 내린 사정
  9. 9신임 부산시 행정부시장에 김성기 행안부 인사기획관
  10. 10후배 경찰 신체 ‘덥석’…파출소 팀장 추행 혐의 피소
  1. 1송파 247만 장 검증, 신분확인·촬영요구로 시작부터 차질(종합)
  2. 2대한항공 말흐리기…실체없는 통합LCC 부산 허브
  3. 3[뉴스 분석] 종교인·언론사주가 국회 권위 훼손…도덕성 논란까지
  4. 4부울경 광역의회 협력강화 선언 “미래산업 함께 육성”
  5. 5李 대통령 “국민 생명·안전 지키기가 최우선”
  6. 6‘가상자산 과세 유예’ 결론 못낸 당정
  7. 7여야 ‘조희대 국조’ 두고 공방 격화
  8. 8밤샘농성 장동혁 "피의자 선관위가 새벽 4시에 투표용지 가져가"
  9. 9[속보] 대통령비서실, 30억 들여 월평균 11회 여론조사…내용은 비공개
  10. 10지광, 국회 동행명령 끝내 불응…여야 “즉시 고발”
  1. 1지광 70억 있다면서…세금도 34억 10여 년 체납
  2. 2‘가덕 증액 문서화’ 쳇바퀴…우선시공분 내달초 착공 희박(종합)
  3. 3퇴직금 2028년부터 사외적립…체불 예방
  4. 4부산시 “부산에 글로벌 AI 허브 유치하겠다”
  5. 5미래에셋·대신증권·빗썸도 뚫렸다(종합)
  6. 6사실상 금융업 전체가 다 털릴 판…靑, 긴급 대응회의(종합)
  7. 7첫 100조 분기매출 하닉 “100조 주주환원 하겠다”(종합)
  8. 8전용터미널·화주 인센티브 등 북극항로 상업운항 지원 요구
  9. 9부산과학기술협의회·CTO평의회 역량 확대
  10. 10부산銀 센텀센터, 스타트업 지원 거점화
  1. 1직무정지 새마을금고 이사장, 여전히 경영 관여
  2. 2경정 승진자도 전국 교류…경위 이하 5년씩 부서순환 추진
  3. 3신임 부산시 행정부시장에 김성기 행안부 인사기획관
  4. 4후배 경찰 신체 ‘덥석’…파출소 팀장 추행 혐의 피소
  5. 5아울렛서 만나는 김해 도자기
  6. 6영업중단 이어 단전 위기…피가 마르는 홈플러스 입점업체들
  7. 7부경대 5108명 정보유출…위탁보안 비상
  8. 8“일부 수사 강압·부실” 부산변회, 권한 커진 경찰 첫 평가
  9. 9김해 어르신 생활 불편 해결해 드립니다
  10. 10오늘의 날씨- 2026년 10월 29일
  1. 1롯데 수석코치 허문회, 2군 감독 박승민
  2. 2모레노, 은퇴소동 ‘96라인’ 달랜다…대표팀 내홍 풀까
  3. 3부산시대 2년차 읏맨 “홈팬 응원에 성적으로 보답”
  4. 4롯데, 공격서 수비로 중심 이동…주전 새판짜기 예고
  5. 5‘무관의 제왕’은 옛말…케인 발롱도르 품었다
  6. 6‘은퇴 기로’ 손아섭, 2년 만에 NC로…3000고지 향한 행진 계속
  7. 7허구연 KBO 총재, 3연임 사실상 성공
  8. 8K리그2 준PO 12월 2일 개최
  9. 9김해FC, 제6대 사령탑에 설기현 감독 선임
  10. 10롯데 자이언츠 신임 감독 이동욱·단장 이택근(종합)
우리은행
10대 부산시의회 상임위 들여다보기
“학교 통폐합 지역 맞춤형으로 접근”
10대 부산시의회 상임위 들여다보기
해운기업 유치, 해사법원 신설 “해양수도 부산 경쟁력 키울 것”
강동진의 도시이야기 [전체보기]
바흐를 찾아간 나, 한국을 꿈꾸는 그녀
세계유산위원회, 부산의 시간을 세계와 나누다
경제프리즘 [전체보기]
소비 아닌 문화 생산 주체 오페라하우스
한국 갯벌의 2단계 확대 등재 의미
과학에세이 [전체보기]
지역이 기획, 국가가 지원하는 R&D 시대 열자
진짜 질문의 시작
국제칼럼 [전체보기]
부캉이에게 부끄러운 북항 재개발 민낯
부산 관광, 마냥 좋기만 할까
기고 [전체보기]
‘2028 세계디자인수도 부산’의 과제
배의 피부를 지키는 기술은 도장이다
기자수첩 [전체보기]
금고 이사장 전횡, 지금도 진행중
엘리트 자평해온 市 공무원…생중계 회의서 능력 입증을
김준희의 클래식 인사이트 [전체보기]
여름의 끝자락, 브람스
여름날의 애상, 왈츠
김지윤의 우리음악 이야기 [전체보기]
다대포에서 만난 퇴계 이황
세종시대 음악이 전해진 이유
뉴스와 현장 [전체보기]
‘탈서울’ 안 된다던 원안위, 세종행에 왜 침묵하나
AX·반도체 전시회 5개 동시에 열렸는데…
도청도설 [전체보기]
지긋지긋한 론스타
어떤 ‘최장수’ 기록
독자 투고 [전체보기]
새로운 시작 ‘황혼 이혼’
무료 화장실 깨끗하게 쓰자
메디칼럼 [전체보기]
개정 응급의료법이 ‘미수용 방지법’?
25년을 간직한 리플렛 세 장
목지수의 도시브랜드 산책 [전체보기]
랜드마크 시스템의 시대
북항 돔구장에서 야구 보며 사우나를
박지욱의 뇌력이 매력 [전체보기]
건망증, 이렇게 잡자
운동으로 해마를 키우자
박진희의 컬처 픽 [전체보기]
‘부캉이’ 스펙터클에서 공존으로
부산 문화정책, 지금 필요한 선택
사설 [전체보기]
79년 정론 국제신문 정상화 요구 들불처럼 번진다
노후 원전 사용연장 안전에 일말의 의심 남지않게
세상읽기 [전체보기]
반복된 일상에서 마음의 여유를 찾는 법
한국 경제 떠받치는 중장년, 이제 다시 봐야
안재철의 연결하는 공간 [전체보기]
지구와 도시의 연결을 묻다
해양수도 부산, ‘제3의 경계 공간’
엄길청의 문전성시 [전체보기]
말과 현실이 너무 다른 부산
반도체와 부산
이보성의 미술 현장 산책 [전체보기]
두 미술관, 각자의 역할을 묻다
시장이 강해진 것일까, 비엔날레가 약해진 것일까
이상이 칼럼 [전체보기]
복지의 ‘필요 원칙’과 포퓰리즘
보건의료에서 지방정부 역할과 ‘정책 의료’
이정구의 맛과 건강 [전체보기]
미식과 오래 씹기
이제명의 오션 드림 [전체보기]
광복 81년, 다음은 바다의 산업 주권
HMM 부산 이전, 해양수도의 시험대
이홍의 세상현미경 [전체보기]
대규모 대미 투자, 기회인가 위협인가
국제질서의 지각변동과 한국의 성장경로
정쾌호의 부동산 탐구생활 [전체보기]
부산 아파트 10년, 이중 양극화와 위상 추락
미분양의 경고, 지방 맞춤 ‘출구전략’ 서둘러야
주재민의 명당을 찾아서 [전체보기]
사람은 갔어도 명당은 남아 있다
조선 8대 명당 중 하나인 정문도 묘
최태호의 와인 한 잔 [전체보기]
와인은 어떻게 마음에 남는가
추석의 식탁, 가족을 잇는 와인
특별기고 [전체보기]
‘해양수도 부산’ 토대부터 바로 놓아야
당론 따를지 역사 따를지 양심의 선택을
하순봉의 음악이야기 [전체보기]
박자와 기보
국민악파
황정수의 그림산책 [전체보기]
이대원의 ‘온정리 풍경’
유영국의 1957년 작 ‘사람’
CEO 칼럼 [전체보기]
시민 주거안정에서 지역경제 활성화까지
청년 떠나는 지방, 수도권 인구 분산해야
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내