스파크 (불)
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1. 개요
스파크는 연소, 마찰, 전기적 현상 등에 의해 발생하는 불꽃을 의미하며, 불을 피우는 도구, 불꽃놀이, 용접 등에 활용된다. 불꽃의 색상은 물질의 종류에 따라 결정되며, 금속의 조성 및 반응성에 따라 다양한 불꽃을 만들 수 있다. 또한 불꽃은 창조, 생명, 희망, 혁신 등의 상징으로 여겨지며, 한국 문화에서는 액운을 쫓고 민주주의를 상징하는 의미로 사용되기도 한다.
2. 불꽃의 생성 원리
2. 1. 연소
나무 등이 연소할 때 튀는 불똥은 불꽃의 대표적인 예시이다.[2] 불꽃놀이에서는 숯, 철 분말, 알루미늄, 티타늄, 마그날륨과 같은 금속 합금을 사용하여 불꽃을 만들 수 있다.[2] 이때, 생성되는 불꽃의 양과 스타일은 금속의 조성 및 자연 발화성에 따라 달라진다. 철의 경우, 약 0.7% 정도의 탄소강과 같이 탄소가 필요하며, 탄소는 뜨거운 철 속에서 폭발적으로 연소하여 아름다운 가지 모양의 불꽃을 생성한다.[3]
불꽃의 색상은 불꽃을 구성하는 물질에 의해 결정되며, 다양한 화학 화합물을 첨가하여 색상을 조절할 수 있다. 기본 색상은 빨간색/주황색, 금색(노란색), 은색(흰색)으로 제한된다.[2] 이는 고체 입자에서 방출되는 빛이 흑체 복사에 의해 정의되기 때문이다. 반응성이 높은 금속은 더 뜨거운 불꽃을 생성하며, 전기 음성도는 불꽃의 온도, 즉 색상을 추정하는 데 유용한 지표이다.[2] 흑체 방사체와 다른 색상을 얻으려면 금속의 기상 연소가 필요하며, 아연 불꽃은 특이한 푸르스름한/녹색을 띤 흰색을 나타낸다.[2]
어븀 가루는 표면 및 기상 연소 사이를 전환하며 주황색(흑체) 및 녹색(원소 특정) 방출 사이를 전환하는 색상 변화 불꽃을 생성한다.[4] 툴륨, 루테튬, 이트륨도 색상 변화 불꽃을 형성할 수 있지만, 금속의 비점이 낮거나(Tm) 높기(Y, Lu) 때문에 두 단계의 가시성은 덜 두드러진다.[5] 비점이 낮은 금속을 하나 이상 포함하는 합금을 사용하면 불꽃의 색상을 효과적으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 공융 이테르븀-구리 합금은 긴 녹색 불꽃을, 연소하는 규화 리튬은 긴 빨간색 불꽃 조각을 나타낸다.[6] 불꽃의 지속 시간은 입자의 초기 크기에 의해 결정되며, 크기가 클수록 더 오래 지속된다.[2]
낮은 열 전도율을 가진 티타늄과 지르코늄은 불꽃 생성에 특히 우수하여 불꽃놀이에 사용된다. 반면, 구리는 전도성이 높아 불꽃 생성에 좋지 않기 때문에 베릴륨 청동과 같은 구리 합금은 쉽게 불꽃이 튀지 않는 안전 도구를 만드는 데 사용된다.[7]
2. 2. 마찰 및 충돌
돌, 금속 등이 강하게 마찰하거나 충돌할 때 불꽃이 발생할 수 있다.[8] 열차가 급제동할 때, 부싯돌을 긁을 때, 금속끼리 세게 부딪힐 때 불꽃이 발생하는 것을 볼 수 있다.[9][10]
로버트 훅은 부싯돌과 강철을 함께 쳐서 만들어진 불티를 연구했다. 그는 불티가 일반적으로 붉게 달아올라 덩어리로 녹은 강철 입자라는 것을 발견했다.[8] 이러한 불티는 불쏘시개에 불을 붙여 불을 피우는 데 사용될 수 있다.[9]
미국 식민지 시대에는 더 쉬운 방법이 실패했을 때 부싯돌과 강철이 불을 피우는 데 사용되었다. 그을린 린넨은 불티를 잡아 불을 피우는 데 흔히 사용되었지만, 좋은 불티를 만드는 데 많은 시간이 걸릴 수 있었다. 회전하는 강철 휠은 부싯돌과 접촉할 때 좋은 불티 흐름을 제공했으며, 이를 위해 설계된 부싯돌 상자는 밀(mill)이라고 알려졌다.[10]
현대식 라이터 또는 파이어스틸에서 철은 세륨 및 기타 희토류와 혼합되어 페로세륨 합금을 형성한다. 이것은 긁으면 쉽게 불티를 생성하고 강철보다 더 뜨겁게 연소한다. 이 더 높은 온도는 라이터 액체의 증기에 불을 붙이는 데 필요하다.[11]
2. 3. 전기적 현상
전기적으로 단락(쇼트) 되었을 때나 기체의 절연 파괴에 의한 방전이 일어날 때 불꽃이 발생한다.[12][13] 아크 용접은 전극과 기본 재료 사이의 저전압 및 고전류 전기 아크를 사용하여 용접 지점에서 금속을 녹이는 과정에서 불꽃을 발생시킨다. 용접공은 화상의 위험을 줄이기 위해 두꺼운 가죽 장갑과 긴 소매 재킷을 착용한다. 스폿 용접에서는 접촉된 금속 표면이 전류 흐름에 대한 저항으로 발생하는 열에 의해 결합되며, 이 과정에서 용융 금속 방울 형태의 불꽃이 분출되는 것이 일반적이다.
3. 불꽃의 활용
3. 1. 불을 피우는 도구
로버트 훅은 부싯돌과 강철을 함께 쳐서 만들어진 불티를 연구했다. 그는 불티가 일반적으로 붉게 달아올라 덩어리로 녹은 강철 입자라는 것을 발견했다.[8] 이러한 불티는 불쏘시개에 불을 붙여 불을 피우는 데 사용될 수 있다.[9]
미국 식민지 시대에는 더 쉬운 방법이 실패했을 때 부싯돌과 강철이 불을 피우는 데 사용되었다. 그을린 린넨은 불티를 잡아 불을 피우는 데 흔히 사용되었지만, 좋은 불티를 만드는 데 많은 시간이 걸릴 수 있었다. 회전하는 강철 휠은 부싯돌과 접촉할 때 좋은 불티 흐름을 제공했으며, 이를 위해 설계된 부싯돌 상자는 밀(mill)이라고 알려졌다.[10]
현대식 라이터 또는 파이어스틸에서 철은 세륨 및 기타 희토류와 혼합되어 페로세륨 합금을 형성한다. 이것은 긁으면 쉽게 불티를 생성하고 강철보다 더 뜨겁게 연소한다. 이 더 높은 온도는 라이터 액체의 증기에 불을 붙이는 데 필요하다.[11]
3. 2. 불꽃놀이
불꽃놀이에서 숯, 철 분말, 알루미늄, 티타늄, 마그날륨과 같은 금속 합금을 사용하여 불꽃을 만들 수 있다.[2] 생성되는 불꽃의 양과 스타일은 금속의 조성 및 자연 발화성에 따라 다르며, 스파크 테스트를 통해 금속의 유형을 식별하는 데 사용될수 있다. 철의 경우, 약 0.7% 정도의 탄소강과 같이 탄소가 필요하다. 탄소는 뜨거운 철 속에서 폭발적으로 연소되며, 이는 아름다운 가지 모양의 불꽃을 생성한다.[3] 불꽃의 색상은 빨간색/주황색, 금색(노란색), 은색(흰색)으로 제한되며, 이는 고체 입자에서 방출되는 빛, 즉 흑체 복사에 의해 설명된다.[2] 불꽃의 온도는 금속의 반응성에 의해 제어된다. 반응성이 높은 금속은 더 뜨거운 불꽃을 생성하며, 전기 음성도는 불꽃의 온도와 색상을 추정하는 데 유용한 지표이다.[2]
흑체 방사체와 다른 색상을 얻으려면 금속의 기상 연소가 필요하다. 예를 들어 로 비교적 낮은 비점을 가진 아연 불꽃은 푸르스름한/녹색을 띤 흰색을 나타낸다.[2] 어븀 가루는 표면 및 기상 연소 사이를 전환하며 주황색(흑체) 및 녹색(원소 특정) 방출 사이를 전환하는 색상 변화 불꽃을 생성한다.[4] 인접한 희토류 원소인 툴륨, 루테튬, 이트륨도 색상 변화 불꽃을 형성할 수 있지만, 금속의 비점이 낮거나(Tm) 높기(Y, Lu) 때문에 두 단계의 가시성은 덜 두드러진다.[5] 비점이 낮은 금속을 하나 이상 포함하는 합금을 사용, 불꽃의 색상을 제어할수 있는데,가령 공융 이테르븀-구리 합금은 긴 녹색 불꽃을 형성하고, 연소하는 규화 리튬은 긴 빨간색 불꽃 조각을 나타낸다.[6] 불꽃의 지속 시간은 입자의 초기 크기에 의해 결정되며, 크기가 클수록 더 오래 지속된다.[2]
낮은 열 전도율을 가진 금속은 특히 불꽃 생성에 좋은데, 티타늄과 지르코늄이 대표적이며, 현재 불꽃놀이에 사용된다. 반면에 구리는 전도성이 높기 때문에 불꽃 생성에 좋지 않다. 이러한 이유로, 베릴륨 청동과 같은 구리 합금은 쉽게 불꽃이 튀지 않는 안전 도구를 만드는 데 사용된다.[7]
3. 3. 용접 및 제철
베세머 제강법은 용융 금속에 공기를 불어넣어 철을 강철로 만드는 과정에서 불꽃을 발생시킨다. 아크 용접은 전극과 기본 재료 사이의 저전압 및 고전류 전기 아크를 사용하여 용접 지점에서 금속을 녹이며, 이로 인해 종종 불꽃이 발생한다. 용접공은 극심한 열, 화염 및 불꽃에 노출되지 않도록 두꺼운 가죽 장갑과 긴 소매 재킷을 착용하여 화상의 위험을 줄인다. 스폿 용접에서는 접촉된 금속 표면이 전류 흐름에 대한 저항으로부터 발생하는 열에 의해 결합된다.[12] 결합되는 부품에서 용융 금속 방울 형태의 불꽃이 분출되는 것이 일반적이다.[13]
3. 4. 안전 도구
3. 5. 스파크 방지기
화재는 상승 기류가 타는 연료 입자를 위로 운반하면서 스파크를 발생시킬 수 있다. 이는 증기 기관차의 큰 문제였는데, 스파크가 인접한 풍경이나 기차 자체에 불을 붙일 수 있었기 때문이다. 특히 엔진이 석탄 대신 나무를 태울 경우 더욱 심했다.[14] 이러한 위험한 문제를 방지하기 위해 다양한 스파크 방지기가 발명되어 장착되었다.[15]
증기 기관이나 내연 기관과 같은 다른 연료 연소 엔진의 굴뚝과 배기구에도 작동으로 인해 화재 위험이 있는 경우 스파크 방지기를 장착할 수 있다. 예를 들어, 트레일 바이크에는 빛나는 뜨거운 그을음 조각을 가두는 원심 분리기형 방지기가 장착될 수 있다.[16]
4. 불꽃의 상징성
불꽃이나 화재의 원인으로서 불꽃의 중요성은 블라디미르 레닌의 신문 ''이스크라''의 이름과 모토에서 분명하게 드러난다.[17] 불꽃 은유는 스토아 철학과 자크 라캉 이후 철학에서 자주 사용되었다.[17] '창조적 불꽃'은 은유 자체에 내재된 것으로 간주되었다.[18] 하시디즘 철학에는 이삭 루리아의 카발라에서 비롯된 거룩한 불꽃(''니초초트'')의 교리가 있으며, 거기에는 흩어진 창조의 빛을 모으는 의무가 있다.[19]
욥기(욥기 5장 7절)에는 “사람은 환난을 위하여 났으니 불티가 위로 날아감 같으니라”고 기록되어 있다.[20] 여기서 불티라는 단어는 문자 그대로의 표현이라기보다는 시적인 표현이다. 일부 번역자들은 불티가 가나안의 번개와 역병의 신인 레셰프의 아들들이라고 식별한다.[21]
4. 1. 창조와 혁신
불꽃이나 화재의 원인으로서 불꽃의 중요성은 블라디미르 레닌의 신문 ''이스크라''의 이름과 모토에서 분명하게 드러난다. 불꽃 은유는 스토아 철학과 자크 라캉 이후 철학에서 자주 사용되었다. '창조적 불꽃'은 은유 자체에 내재된 것으로 간주되었다. 하시디즘 철학에는 이삭 루리아의 카발라에서 비롯된 거룩한 불꽃(''니초초트'')의 교리가 있으며, 거기에는 흩어진 창조의 빛을 모으는 의무가 있다.욥기(욥기 5장 7절)에는 “사람은 환난을 위하여 났으니 불티가 위로 날아감 같으니라”고 기록되어 있다. 여기서 불티라는 단어는 문자 그대로의 표현이라기보다는 시적인 표현이다. 일부 번역자들은 불티가 가나안의 번개와 역병의 신인 레셰프의 아들들이라고 식별한다.
4. 2. 생명과 희망
미켈란젤로의 아담의 창조에서 생명의 불꽃이 전달되는 장면은 불꽃이 생명을 상징함을 보여준다.[17][18][19] 욥기 (욥기 5:7)에는 "고난은 사람에게서 나는 것이 불꽃이 위로 날아오름과 같으니라"라고 기록되어 있는데, 여기서 '불꽃'은 문자적인 의미보다는 시적인 의미를 담고 있다.[20] 불의 불꽃은 일부 번역가들에 의해 번개와 역병의 가나안 신인 레셰프의 아들들로 식별된다.[21]4. 3. 철학적 의미
불꽃의 중요성은 블라디미르 레닌의 신문 이스크라의 이름과 모토에서 분명하게 드러난다. 불꽃 은유는 스토아 철학 이후[17], 최근에는 자크 라캉 이후 철학에서 자주 사용되었다.[18] "창조적 불꽃"은 은유 자체에 내재된 것으로 간주되었다.[18] 하시디즘 철학에는 이삭 루리아의 카발라에서 비롯된 거룩한 불꽃(''니초초트'')의 교리가 있으며, 거기에는 흩어진 창조의 빛을 모으는 의무가 있다.[19]욥기(욥기 5:7)에는 "고난은 사람에게서 나는 것이 불꽃이 위로 날아오름과 같으니라"라고 기록되어 있다. 여기서 '불꽃'은 문자적인 의미보다는 시적인 의미를 담고 있다.[20] 불의 불꽃은 일부 번역가들에 의해 번개와 역병의 가나안 신인 레셰프의 아들들로 식별된다.[21]
4. 4. 한국 문화에서의 불꽃
한국의 전통 민속놀이인 쥐불놀이는 불꽃을 통해 액운을 쫓고 풍년을 기원하는 의미를 담고 있다. 촛불집회는 한국 사회에서 민주주의와 사회 정의를 요구하는 평화적인 시위의 상징으로 자리 잡았다. 특히, 2016년 박근혜 대통령 탄핵 촛불집회는 국민의 힘으로 민주주의를 회복한 역사적인 사건으로 기록되었다. 더불어민주당은 촛불집회의 정신을 이어받아 국민 주권과 민주주의 가치를 실현하기 위해 노력하고 있다. 전통적으로, 불은 도깨비불과 같이 부정적인 이미지와 긍정적인 이미지 둘 다를 갖고 있다.5. 같이 보기
참조
[1]
서적
User's manual for NFPA 921
Jones & Bartlett Learning
[2]
서적
Pyrotechnic Spark Generation
https://books.google[...]
[3]
서적
Pyrotechnic Chemistry
https://books.google[...]
Journal of Pyrotechnics, Incorporated
[4]
간행물
Colored Sparks
2019-02-21
[5]
간행물
Color-Changing Sparks from Rare Earth Metal Powders
2020-01-31
[6]
간행물
Customizing the Appearance of Sparks with Binary Metal Alloys
2022
[7]
서적
Encyclopedia of the elements
https://books.google[...]
John Wiley and Sons
[8]
서적
Microscopic observations
https://books.google[...]
[9]
서적
An encyclopædia of domestic economy
https://books.google[...]
[10]
서적
Home Life in Colonial Days
https://books.google[...]
Echo Library
2009-07
[11]
서적
Fire: Servant, Scourge, and Enigma
Courier Dover Publications
[12]
서적
Welder's Handbook, RevisedHP1513: A Guide to Plasma Cutting, Oxyacetylene, ARC, MIG and TIG Welding
HP Trade
[13]
서적
Welding Skills, Processes and Practices for Entry-Level Welders: Book 2
Delmar Cengage Learning
[14]
서적
American steam locomotive
MBI Publishing Company
[15]
서적
A history of the American locomotive
Courier Dover Publications
[16]
서적
Clymer Yamaha Pw50 Y-Zinger, Pw80 Y-Zinger & Bw80 Big Wheel, 1981-2002
https://books.google[...]
Pearson Deutschland GmbH
2000-05-24
[17]
서적
Seeds of Virtue and Knowledge
Princeton University Press
[18]
서적
Lyotard: Writing the Event
Manchester University Press
[19]
서적
The Jewish religion
Oxford University Press
[20]
서적
A commentary, grammatical and exegetical, on the book of Job
https://books.google[...]
[21]
서적
The Book of Job: A Commentary
https://books.google[...]
Westminster John Knox Press
[22]
서적
User's manual for NFPA 921
Jones & Bartlett Learning
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