상위 5%를 단숨에 뛰어넘어 보자!

상위 5%로 가는 화학교실 1 - 기초 화학(상) ㅣ 상위 5% 총서 3
신학수 외 지음, 이루다 그림 / 스콜라(위즈덤하우스) / 2008년 1월

화학, 물리 등 우리에게는 전혀 친숙하지 않는 과학 과목들이 여러가지가 있다. 그중에서도 화학은 원주율표와 같이 어려운 것이 많이 나오기 때문에 나조차 매우 어려워했었다. 그렇지만 화학을 이러한 책들을 통해 재미있게 배우면서 화학과 같이 쉽게 어렵다고 생각하는 분야도 매우 쉬운 것이라는 것을 깨달았다. 14가지의 재미있게 배우는 이야기들을 읽다보면 시간이 금세 지나갔다.

샤를의 법칙은 '압력이 일정할 경우에 기체의 부피는 그 종류에 관계없이 절대 온도에 비례하여 증가한다.'라는 정의이다. 기체의 부피가 온도에 비례하여 증가하는 것에 관해 발견해 낸 법칙인 것이다. 이 샤를의 법칙에 적용된 예는 주변에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 찌그러진 탁구공을 뜨거운 물속에 넣으면 다시 펴지는 이유가 탁구공 안에 들어있는 공기가 팽창하여 공의 껍질을 밀어내기 때문이다. 또한 타이어안의 공기가 줄어들기에 겨울에 공기를 더 넣어주어야 하는 이유도 이것과 같다.

보일의 법칙은 압력에 관한 법칙으로, 이 보일의 법칙은 높은 곳으로 올라갔을 때 귀가 멍해지는 것으로 설명할 수 있다. 압력이 강하기 때문에 귀의 안쪽에 있는 고막이 팽창하므로 귀가 멍해지는 것이다. 높은 산이나 63빌딩 꼭대기로 올라가다 보면 귀가 멍해졌었는데 그 이유가 바로 보일의 법칙 때문이었나 보다. 보일의 법칙의 정확한 실험은 온도가 일정할 때 압력과 기체의 부피가 서로 반비례한다는 연구이다. 압력이 작으면 기체의 부피가 커지고, 압력이 커지면 기체의 부피가 작아지는 것이다.

화학이 얼마나 대단한 것인지를 확실하게 입증시켜주는 예가 있다. 현재 중동 지역에서 전쟁을 하고 있는 이스라엘. 이 이스라엘의 초대 대통령이었던 바이츠만은 다양한 무기의 재료였던 아세톤을 인공적으로 만드는 방법을 알아내어 아세톤이 부족한 영국에 이 기술을 팔아 자신의 나라를 다시 건국할 수 있었다. 영국과 같은 나라들이 이스라엘의 편을 드는 이유도 바이츠만 덕분이라 할 수 있다. 그리고 이 발견은 화학에 속하는 것이다.

음주 운전을 밝혀내는 음주 측정기. 이 음주 측정기는 기체속의 알코올 농도를 측정하는 크로마토그래피를 이용한 것이다. 얼마전까지는 경찰이 직접 입냄새를 맡아보고, 측정하였다고 한다. 그렇지만 이 방법은 경찰에 따라서 그 기준도 달랐고, 사람들에 따라서 술에 쎈 사람도 있었기에 이러한 방법은 매우 안 좋은 방법이었다. 그래서 나온 것이 바로 호흡식 음주측정기로 호흡을 하면서 나온 알코올농도를 측정하는 것인데 이것은 입을 헹구거나 검사 전에 초콜릿등을 먹는 것만으로도 충분히 통과 가능하였다. 그래서 크로마토그래피를 이용한 기체 음주측정기는 정확한 결과를 내기 때문에 피하려고 갖은 수단을 쓰더라도 소용이 없다. 결국 최고의 방법은 운전 전에 절대로 술을 마시지 않는 것이다. 가족과 자기 자신의 건강을 위해서라도 음주 운전은 피해야 한다.

화학에서는 다양한 원리가 숨어있다. 그래서 화학을 안다면, 우리 주위에서 일어나는 신기한 일들의 비밀을 알아낼 수가 있다. 우리 주위의 다양한 궁금증도 풀어주고, 공부도 할 수 있는 화학! 내가 제일 좋아하는 화학은 정말 대단한 학문인 듯 하다.