세상에 존재하는 6종류의 거품들

거품의 과학 - 비눗방울에서 우주 거품까지 7가지 거품 과학 이야기
시드니 퍼코위츠 지음, 성기완.최윤석 옮김 / 사이언스북스 / 2008년 12월

책 읽기 전 -이 책은 흔히 볼 수 있는 거품에 대해서 다루는데요.  그것을 과학적으로 연결해 생각해본 적이 없었기에 미리 보기로 읽은 이 책의 내용은 재미있고, 놀라웠습니다. 

거품은 우리 생활 주변 곳곳에서 만날 수 있습니다. 우리가 즐겨 마시는 사이다나 콜라의 병뚜껑을 딸 때, 양치질을 할 때에도 치약으로 인해 거품이 일어납니다.  자연의 장난으로밖에 보이지 않는 이 거품은 어디서 비롯되었으며 어떤 원리인지 무척 궁금해졌습니다. 

평소 별 생각없이 느껴지던 거품에 대해 생각하며 이 책을 읽고 난 뒤 우리 주변의 세세한 것일지라도 좀 더 과학적 탐구심으로 연결할 수 있겠다는 생각을 했습니다. 

세상은 참 다양한 거품들로 이루어졌다. 우리의 기호식품들인 빵, 커피, 카푸치노, 맥주, 탄산음료, 샴페인 등의 없으면 사람들을 괴롭게 만드는 음식들이 거품으로 이루어졌다. 그 외에도 우주도 수많은 거품들로 이루어졌으며 의료학과, 지구과학 등에서도 다양한 분야로 쓰인다. 자, 그럼 함께 거품의 세계 속으로 들어가보자. 

내가 무엇보다도 좋아하는 것은 빵이다. 그런데 이 빵이야말로 대표적인 거품 고체의 한 예이다. 베이킹 파우더를 이용해서 구우면 이 빵이 부풀어 오른다. 빵이야말로 거품을 이용한 무척 오래된 식품들 중의 하나일 것이다. 

하지만 무엇보다도 맥주의 역사를 뒤따라 잡을 수는 없다. 맥주를 만든 시기가 아마 기원전 6000년 정도일 것이라 생각하고 있다. 이 맥주도 따르면서 커다란 거품을 일으킨다. 그런데 이 거품이 맥주의 맛을 결정한다고 한다! 그 원리는 무엇일까? 맥주의 표면에 거품이 생성되면, 맥주에서 빠져나가야 할 것들이 빠져나가지 못해 맛을 심각하게 변화시켜 버린다. 그러니 맥주 회사에서는 맥주 거품 연구에 투자한다고 하지 않던가? 

거품에서는 매우 신기한 일이 발생한다. 거품에는 세가지 절대불변의 법칙이 있다. 첫째, 거품은 항상 세 막만이 만나 방울의 모서리를 이룰 수 있다. 둘째, 이 세 막 가운데 이웃하는 두 막은 언제나 120도를 이룬다. 셋째, 방울의 정확히 네 모서리만이 한 지점에서 만난다. 이런 특이한 구조의 거품은 사람들의 큰 관심을 불려 일으켰다. 가끔씩 벌집을 연상시키는 육각형의 모양이 나오기도 하는데, 그래도 정육각형은 아니니 기대하지 말라. 

거품이 생기는 원리는 무엇일까? 거품이란, 액체가 막을 이루고 그 안에 기체가 들어있는 형태라고 한다. 아, 그래서 물을 마구 흔들면 거품이 잠깐 생기는 것이구나. 비누는 단지 이 표면장력을 더 강하게 하기 때문에 거품이 더 오래 유지된다고 한다. 가만히 놔두기만 한다면 며칠을 간다고 하니, 거품은 어떻게 봐도 신기하다.

의료기기에서도 거품의 원리가 사용된다. MRI라는 의료기구가 하나 있다. 누워서 기계속으로 들어가서 자신의 인체의 단면도를 몇천등분으로 나누어주는 그런 기구이다. 자기 공명 촬영술이라 하여, 인체의 몸 전체에 거품이 퍼져 있기 때문에 가능한 기술이라고 한다. 만약 거품이 없었다면, 우리 몸에 무슨 이변이 생겼는지를 알아챌 수 있었을까? 

거품. 알고보니 생활에 정말 밀접한 관련이 있는 듯 하다. 맛있는 음식 속에서도, 지구 속에서도, 심지어는 저 드넓은 우주 속에서도 거품이 있다는 사실이 참으로 놀라웠다. 거품의 과학도 매우 흥미로웠다.