[우리가 몰랐던 과학 이야기] (24) 불에서 찾은 화학

대기가 건조해지면서 불이 날 가능성이 커졌습니다. 한 조사에 따르면 화재 발생 원인의 약 53%가 부주의에 의한 것으로 밝혀졌는데요. 그만큼 화재는 예방하는 것이 중요합니다. 그래서 오늘은 불에 관한 이야기를 나눠보도록 하겠습니다.

◆성냥을 통해 알아보는 불의 원리

 
단순해 보이는 성냥에도 화학의 원리가 숨어있습니다. 성냥은 순간적인 마찰력을 일으켜 불을 붙이는데요. 마찰력으로 순간 온도가 1400도까지 올라가면, 발화성 물질로 만들어진 성냥에 열이 전달돼 불이 일어나는 것입니다. 그래서 성냥갑은 마찰력을 높이기 위해 거칠게 만들고, 성냥개비는 불이 잘 붙도록 발화점이 낮은 인과 같은 성분으로 만들어지는 것입니다.

 
성냥개비에 불이 붙으면 우리가 알고 있는 연소 반응이 일어나는데요. 이 반응이 지속적으로 일어나기 위해서는 산소가 충분히 공급되어야 합니다. 공기는 산소가 약 21%, 질소가 78%를 각각 차지하며, 나머지는 비활성 기체와 이산화탄소로 구성되어 있습니다. 밀폐되지 않은 일반적인 환경에서는 연소에 필요한 산소가 충분히 공급될 수 있습니다.

◆불을 끄는 소화기의 원리

 
가정에서 화재가 발생했을 때 가장 효과적으로 진압할 수 있는 기구는 소화기입니다. 화재 초기 소화기 하나는 소방차 한대 몫을 한다고 할 만큼 위력적인데요. 소화기는 어떤 원리로 불을 끄는 것일까요?

 
소화기는 재료에 따라 분말과 이산화탄소, 할론 등을 활용한 다양한 제품이 있습니다. 일반적으로 가정에는 분말 소화기가 비치되어 있습니다. 소화기의 원리는 산소를 차단하고, 온도를 내림으로써 불을 끄는 것입니다. 분말 소화기 내부에는 제1인산암모늄이라는 밀가루와 같은 미세한 분말이 들어있는데요. 소화기 손잡이를 잡아당기면 이와 연결된 가스가 내부로 흘러듭니다. 가스의 압력으로 호스를 통해 소화약제가 쏟아져 나옵니다. 이로 인해 냉각 작용과 산소 차단이 일어나면서 불을 끄게 되는 것입니다.

◆간편한 휴대용 소화기

출처=shop.theaa.com
 
소화기의 중요성은 대부분이 알고 있지만, 사실 그 크기와 관리 때문에 집에 비치하지 않는 이들이 많습니다. 또한 소화기 사용법이 익숙하지 않아 화재가 발생했을 때 제대로 활용하지 못하는 사례도 있습니다.

누구나 간편하게 쓸 수 있는 소화기가 있어 주목받고 있습니다. 스프레이 타입의 소화기인데요. 한손에 가볍게 들어가는 크기에 스프레이형 모기약처럼 간편하게 뿌릴 수 있어 누구나 손쉽게 이용할 수 있습니다.

또한 가정에서 쉽게 발생할 수 있는 식용유 화재에 재빠르게 대처할 수 있으며, 분말 소화기와 달리 내부에 들어있는 약제가 굳지 않기 때문에 정기 점검이 따로 필요 없다는 장점이 있습니다. 물론 작은 크기 덕분에 원하는 장소 대부분에 간편하게 보관할 수 있어 화재 발생 시 빠르게 대처할 수 있습니다.

◆소방용품에 숨어있는 CPVC

 
소방용품은 불을 가까이하기 때문에 높은 온도에 견딜 수 있어야 하는데요. 한화케미칼의 CPVC는 열에 약한 PVC의 단점을 보완한 내열성이 강한 재료로, 소방용 스프링클러 및 온수 배관이나 각종 공업 화학용 배관 시스템, 건설 분야 등에 사용되고 있습니다.

또한 CPVC는 자기소화성이 있는데요. 일반적으로 CPVC가 연소하기 위해서는 지구상 공기 중 산소보다 3배나 많은 양이 필요하다고 합니다. 즉 연소가 되는 것은 현실적으로 불가능하다는 뜻인데요. 그래서 CPVC에 열을 가했을 때 불꽃이 일거나 불이 붙지 않고 까맣게 재가 됩니다. 이러한 내열성 때문에 소방용 스프링클러 배관 등 특수 용도로 쓰이는 특화제품으로 인정받고 있습니다. 

 
한화케미칼은 기존 수입에만 의존하던 CPVC 제품을 국산으로 대체했는데요. 한화케미칼이 CPVC 기술 개발에 국내 최초로 성공함으로써 국내 최고, 그리고 세계 5대 생산업체가 되었습니다. 특히 CPVC는 범용 제품인 만큼 시장 규모가 해마다 10%가량 성장하고 있어 한화케미칼의 사업 진출이 많은 주목을 받고 있는데요. 여러분도 앞으로 CPVC와 함께 성장하는 한화케미칼을 지켜봐 주길 바랍니다.

한화케미칼 블로거

*이 기고는 한화케미칼과 세계일보의 제휴로 작성되었습니다.

<세계닷컴>