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칼슘염은 노란색에, 스트론튬염은 빨간색에, 바륨염은 녹색에, 구리염은 파란색 인상에 사용
보라색'을 만들고 싶다면 구리염과 스트론튬염을 결합
짧은 시간에 알루미늄이나 마그네슘과 같은 기본 금속을 사용한 색상은 2천 도에 도달
화상을 입지 않도록 거리 유지 중요

새해 전야 불꽃놀이 색은 어떻게 만들까?

"불꽃놀이 없이 새해를 맞이한다고요?" 

이는 대부분의 서양인들에게는 상상도 할 수 없는 일이다. 우리나라에서도 강이나 호수에서 불꽃 축제가 큰 인기를 얻고 있다. 서양에서는 새해가 밝기 전 자정에는 거의 모든 집과 거리 모퉁이에서 쾅쾅, 천둥, 쉭쉭, 휘파람 소리가 들린다. 곧 모든 것이 짙은 연기구름으로 뒤덮이고 유황 냄새가 공기 중에 떠돌게 된다. 그러나 항상 매혹적인 것은 로켓이 밤하늘에서 가장 놀라운 모양을 그리는 반짝이는 색상이다. 그런데 실제로 새해 전야 불꽃놀이를 그토록 다채롭게 만드는 것은 무엇일까? 

▲ 새해 전야 불꽃놀이에는 많은 화학과 물리학이 사용된다. © DeltaWorks/pixabay

바이로이트 대학의 화학자 월터 바그너(Walter Wagner)는 “먼저 불꽃이 생성되어야 하는데, 가장 원시적인 경우에는 흑색 화약을 태워야 한다”고 말했다. 이것은 이미 노란색을 띠고 있다. 빛나는 혼합물에는 특정 금속염도 포함되어 있어 다른 색상을 제공한다. 마인츠 대학의 무기 화학 및 분석 화학 연구소의 Martin Panhöfer는 "칼슘염은 노란색에, 스트론튬염은 빨간색에, 바륨염은 녹색에, 구리염은 파란색 인상에 사용되는 경우가 많다"고 설명했다.

불꽃놀이에 모든 색상이 가능하다.

섣달 그믐 불꽃놀이에서는 검정색을 제외한 모든 색상이 원칙적으로 제작 가능하다. 출발점은 파란색, 녹색, 빨간색, 노란색의 원색이며 이를 담당하는 염의 형태다. Eitorf an der Sieg의 불꽃 기술자 안드레아스 글라스마커Andreas Glasmacher는 "2차 색상인 '보라색'을 만들고 싶다면 구리염과 스트론튬염을 결합하면 된다"고 설명했다.

반면, 새해맞이 로켓의 반짝이는 금빛 꼬리는 로켓 추진제에 포함된 흑색 화약에 의해 만들어진다. 글라스마커Glasmacher는 폭죽 개발자가 사용하는 요령을 설명하면서 "은빛 꼬리를 원한다면 이 제조법에 매우 미세한 티타늄을 조금 추가한다"고 말했다. 로켓이 상승하면서 불타오르면서 마치 로켓이 뒤에 꼬리를 끌고 있는 것처럼 보인다. Panhöfer는 “번개와 색상이 없는 빛 현상은 일반적으로 마그네슘이나 알루미늄 원소에서 생성된다”고 덧붙였다.

불꽃놀이 효과의 색상 광채는 다양

새해 전야의 광경을 면밀히 관찰하는 사람이라면 그 효과의 광채에 있어서 큰 차이를 발견할 것이다. 실제로 좋은 로켓과 나쁜 로켓이 있을까? "그렇다"라고 바그너Wagner는 말한다. 심지어 매우 큰 차이도 있었다. 특히 인상적인 색상을 얻기 위해 알루미늄 분말과 같은 소위 광택 첨가제가 일반 로켓 제조법에 추가된다. 이것은 일종의 '백라이팅'을 통해 하얗게 타오르고 광도를 높인다.

그러나 로켓과 폭죽에 대한 모든 열정에도 불구하고 화학자와 불꽃 기술자에 따르면 그것은 극도로 "뜨거운" 즐거움이다. 조명 세트를 태울 때의 온도는 평균 섭씨 1,000도에서 1,500도 사이다. "짧은 시간에 알루미늄이나 마그네슘과 같은 기본 금속을 사용한 색상은 2,000도에 도달할 수 있다"고 Wagner는 말했다. 따라서 불꽃놀이를 할 때 화상을 입지 않도록 거리를 유지하는 것이 중요하다.

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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