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. 1실속 없는 ‘국제기구 인증’ 혈세 붓는 기초단체
  2. 2100억대 체임 국제신문 대주주, 국감 증인 채택
  3. 3부산 전셋집 1년새 11%↓…매물가뭄 심화에 세입자 울상
  4. 4‘부캉이’는 무태상어 아닌 흑상어…수과원 근접영상 분석 최종 확인(종합)
  5. 5센텀2지구 속도전…풍산 이전지 주민 경청·토지보상 착수
  6. 6‘경영난’ 태종대 집와이어 재개장…이용료 1만 원 낮췄다
  7. 7[사설] 외국인 400만 시대, 부산은 이제 체류형 관광이다
  8. 8부캉이 떠나도 북항 북적이려면…“원도심 접근성 개선을”
  9. 9매표소 오픈런…레드카펫 ★ 보려 외국인 새벽부터 달려왔다
  10. 10기장군수실 1층 이전 ‘없던 일로’
  1. 1100억대 체임 국제신문 대주주, 국감 증인 채택
  2. 2조희대 “국회·대통령의 제청 간섭은 위헌”(종합)
  3. 3송곳검증 벼르더니…교통·시설公도 싱거웠던 시의회 청문회
  4. 4여야, 국감서 알래스카 LNG 사업 집중 추궁
  5. 5[뭐라노] 조희대 “국회·대통령, 대법원장 제청 간섭 위헌”
  6. 6연일 노무현 때리는 한동훈, 박정희 띄우는 주진우…檢 출신들 속내는
  7. 7이 대통령 "북극항로 시범운항 선박 귀항 부산의 미래 깃발, 신경써달라"
  8. 8‘맹탕 청문’ 의식 부산시의회, 교통·시설公 송곳검증 벼른다
  9. 9부산 민주당 "주진우, 암살자(들) 부산영상위 시사회 사실왜곡 비판"
  10. 10부산 영도 출신 이언주 의원, 부산·울산서 '공짜 질서는 끝났다' 북콘서트 개최
  1. 1부산 전셋집 1년새 11%↓…매물가뭄 심화에 세입자 울상
  2. 2‘부캉이’는 무태상어 아닌 흑상어…수과원 근접영상 분석 최종 확인(종합)
  3. 3센텀2지구 속도전…풍산 이전지 주민 경청·토지보상 착수
  4. 4롯데백화점, 업계 첫 외국인 매출 1조 ‘포문’
  5. 5금감원 “AI 해킹 시도 IP 28개 확인”
  6. 6부산 극지해양 전문강사 “현장 능력 키워요”
  7. 7부산 청년기업 ‘DPP(디지털제품여권)’ 국내 첫 상용화
  8. 8SMR 골든타임 놓치나…"원안위 심사기준 2032년에야 마련"
  9. 9주가지수- 2026년 10월 6일
  10. 10보스턴다이내믹스, 글로벌 AI 전문가 CEO로 영입
  1. 1실속 없는 ‘국제기구 인증’ 혈세 붓는 기초단체
  2. 2‘경영난’ 태종대 집와이어 재개장…이용료 1만 원 낮췄다
  3. 3부캉이 떠나도 북항 북적이려면…“원도심 접근성 개선을”
  4. 4기장군수실 1층 이전 ‘없던 일로’
  5. 5전기車 높아진 인기에 예산 동나…부산시, 하반기 1520대 더 지원
  6. 6부산중수청장 “정치 중립성·수사 독립성 엄격히 지키겠다”
  7. 7양산시보건소 일반진료 줄인다
  8. 8박완수 경남도지사 “행정통합 위해 부울 시장 설득”
  9. 9전재수 시장, 소통 행보…사흘 연속 생중계 회의(종합)
  10. 10“침묵하는 대주주, 대화 자리 나서라”
  1. 1김도영 굳히기냐, 힐리어드·오스틴 뒤집기냐
  2. 2롯데, 6위 탈환 사활…3위 싸움 변수로
  3. 3조코비치, 올 첫 우승 눈앞
  4. 4장애인AG 결단식…“金 21개 이상 목표”
  5. 5가을은 놓쳤지만…거인 ‘레·황(레이예스·황성빈)’ 도전은 계속된다
  6. 6“감독님이 먹으라고” 정수진, 내막 폭로…유도회 “선수관리·운영체계 점검” 사과
  7. 7불안한 모레노호 우즈벡전 반등할까
  8. 8레이예스 200안타 달성에도…롯데, 두산에 4안타 그치며 패배
  9. 9‘손흥민 A매치 한국인 최다 골’ 우즈베키스탄에 2-0 완승
  10. 10아시안게임 폐막…한국 金 39개, 44년 만에 최소
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]
원자력 청출어람, 스승을 가르치다
‘인공지능 정렬’ 골든타임 놓치지 말라
국제칼럼 [전체보기]
누구도 법 앞에 국민보다 ‘더 평등’할 수 없다
배지의 실력행사
기고 [전체보기]
전문대학을 소개합니다
상어가 떠난 뒤, 북항에 남겨야 할 것
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]
솔직할 수 있는 용기, 당신에게도 닿기를
히말라야의 경고
도청도설 [전체보기]
통행료 면제 명암
논란의 AG
독자 투고 [전체보기]
새로운 시작 ‘황혼 이혼’
무료 화장실 깨끗하게 쓰자
메디칼럼 [전체보기]
B형 간염 ‘바이러스 수치’에 ‘급여’ 맞춰야
‘공동선(Common Good)’으로서 간병 복지
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]
부산 문화정책, 지금 필요한 선택
지독한 집념이 세운 로컬 자산, 대한도기
사설 [전체보기]
외국인 400만 시대, 부산은 이제 체류형 관광이다
삼권분립 훼손하는 정파적 국감 안 된다
세상읽기 [전체보기]
부자(富者)가 되고 싶다면
드골 대통령과 군복
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]
시장이 강해진 것일까, 비엔날레가 약해진 것일까
아트부산, 숫자 이후의 질문
이상이 칼럼 [전체보기]
보건의료에서 지방정부 역할과 ‘정책 의료’
행위별수가제와 인두제, 오해와 진실
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]
국제질서의 지각변동과 한국의 성장경로
한국이 가진 자산
정쾌호의 부동산 탐구생활 [전체보기]
부산 아파트 10년, 이중 양극화와 위상 추락
미분양의 경고, 지방 맞춤 ‘출구전략’ 서둘러야
주재민의 명당을 찾아서 [전체보기]
조선 8대 명당 중 하나인 정문도 묘
금가락지가 땅에 떨어진 형국, 곡전재
최태호의 와인 한 잔 [전체보기]
추석의 식탁, 가족을 잇는 와인
오스트리아 와인,빈의 시간을 마시다
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]
물 들어올 때 노 저어라
무(武)
  • 국제신문 골프대회
  • 맘편한 부산
  • 부산국제마라톤
  • BNK생명나눔챌린지
  • 유콘서트
걷고 싶은 부산 그린워킹 홈페이지
국제신문 대관안내