1. 불이란 무엇일까?
우리가 보는 불은 그냥 “빛”이 아니에요.
사실은 어떤 물건이 타면서 생기는 현상이에요.
나무나 종이가 타면 갑자기 사라지는 것 같지만, 그건 공기 중의 산소와 결합하면서 다른 물질로 변하고 있기 때문이에요.
타면서 내뿜는 열 때문에 따뜻해지고, 빛 때문에 밝아지고, 연기와 재가 생기죠.
이것을 과학적으로 연소라고 불러요.
연소가 일어날 때는 물질 속의 탄소와 수소가 산소와 만나서 이산화탄소와 물로 변하면서, 빛과 열을 내는 거예요.
2. 불이 붙기 위해 필요한 세 가지
불이 붙으려면 아무 때나 되는 게 아니라, 꼭 필요한 세 가지 조건이 있어요.
이걸 연소의 삼요소라고 해요.
(1) 잘 타는 물건 – 가연물
나무, 종이, 천, 기름, 가스처럼 잘 타는 물건이 필요해요.
이런 걸 가연물이라고 부르죠.
예를 들어, 돌이나 모래는 가연물이 아니에요. 아무리 불꽃을 대도 타지 않아요.
(2) 산소
우리가 숨 쉴 때 필요한 그 산소가 바로 연소에도 필요해요.
공기 속에는 약 21% 정도의 산소가 들어 있는데, 이 산소가 있어야 물건이 탈 수 있어요.
산소가 없다면? 불이 붙지 않아요.
우주 공간에서는 성냥을 켜도 불이 붙지 않는 이유가 바로 산소가 없기 때문이에요.
(3) 불꽃이나 열 – 점화원
불이 붙으려면 처음에 불씨나 열을 주어야 해요.
성냥을 켤 때는 성냥갑에 마찰을 일으켜 열을 만들고, 라이터는 스파크(작은 불꽃)로 불을 붙여요.
이게 바로 점화원이에요.
이 세 가지가 한꺼번에 모이면 불이 붙는 거예요.
이 중 하나라도 빠지면 불은 붙지 않아요.
3. 산소는 어떤 일을 할까?
이제 중요한 친구인 산소에 대해 더 자세히 알아볼까요?
불이 타는 동안 산소는 가만히 있는 게 아니라, 불에 타고 있는 물질 속의 성분과 열심히 결합하고 있어요.
예를 들어, 나무가 타면 나무 속에 있는 탄소와 수소가 산소랑 만나서 새로운 물질로 바뀌어요.
그때 많은 에너지가 나오는데, 그 에너지가 바로 우리가 보는 빛과 열이에요.
✔️ 산소가 없으면?
초에 불을 붙여 놓고 컵을 덮어보세요.
잠깐은 타다가 곧 꺼지죠?
컵 속의 산소를 다 써버려서 더 이상 연소를 할 수 없기 때문이에요.
이 실험을 해보면 산소가 얼마나 중요한지 알 수 있어요.
✔️ 산소가 많으면?
모닥불에 바람을 불어보세요.
바람 속의 산소가 불을 더 잘 타게 만들어서 불꽃이 커지고 세져요.
이런 경험, 캠핑 가서 한 번쯤 해봤을 거예요.
4. 불꽃의 색과 산소
불꽃은 다 똑같은 색이 아니에요.
산소가 얼마나 잘 공급되는지에 따라 달라요.
▶ 산소가 충분하면 불꽃이 푸른색으로 보여요.
(예: 가스레인지 불꽃)
▶산소가 조금 부족하면 노란색 불꽃이 나타나요.
(예: 촛불)
♣ 산소가 너무 부족하면 연기가 많이 나고 검은 그을음이 생겨요.
이건 불완전연소라고 해서, 타면서 위험한 일산화탄소가 나오기도 해요.
5. 불을 끄는 방법과 산소
산소가 필요하다는 걸 알면, 불을 끌 때 어떻게 해야 할지도 알 수 있어요.
물 뿌리기
물은 불을 식히고, 타고 있는 물건을 덮어 산소가 닿지 못하게 해요.
모래 덮기
모래를 불 위에 덮으면 산소가 들어가지 못해서 불이 꺼져요.
소화기 사용하기
소화기 안에는 산소를 밀어내는 물질이 들어 있어서 불꽃을 감싸 산소를 차단해요.
즉, 불을 끄는 방법 대부분이 산소를 차단하는 것이라는 걸 알 수 있죠.
6. 왜 산소와 불을 알아야 할까?
불은 우리에게 정말 중요한 존재예요.
옛날 사람들은 불을 발견하고 나서 음식을 익혀 먹을 수 있었고, 추운 날 따뜻하게 지낼 수 있었어요.
밤에는 불을 피워서 맹수로부터 자신을 지킬 수도 있었죠.
그리고 오늘날에도 자동차 엔진, 가스레인지, 발전소 등 불과 연소는 우리 생활 곳곳에서 쓰이고 있어요.
하지만 불은 잘못 다루면 큰 사고가 될 수 있어요.
산소가 많을수록 불이 세지기 때문에, 병원에서 산소통 근처에서는 절대 불을 피우면 안 돼요.
또한 집에서 촛불을 켜 놓은 채 잠들면, 작은 불꽃이 큰 화재로 이어질 수도 있어요.
그래서 산소와 불의 관계를 배우는 건 안전을 지키는 데에도 아주 중요해요.
7. 재미있는 실험 아이디어
집에서 간단하게 할 수 있는 실험도 있어요. (하지만 어른과 꼭 함께 해요!)
▶ 컵으로 초 불 끄기 실험
작은 촛불을 켜고 그 위에 유리컵을 씌워보세요.
잠시 후 불이 꺼지는 것을 볼 수 있어요.
→ 산소가 없으면 불이 꺼진다는 걸 알 수 있죠.
▶모닥불에 바람 불기
캠핑에서 모닥불을 피울 때 살살 바람을 불어보세요.
불이 더 세지고 활활 타는 걸 볼 수 있어요.
→ 산소가 많아지면 불이 더 잘 탄다는 걸 알 수 있어요.
8. 정리해 보기
불이란 가연물이 산소와 만나 불꽃과 열을 내며 타는 현상이에요.
불이 붙으려면 가연물, 산소, 점화원이 필요해요.
산소는 불이 타는 데 꼭 필요한 역할을 해요. 산소가 없으면 불이 꺼져요.
산소를 막아 주면 불을 끌 수 있어요. (물, 모래, 소화기 등)
불은 우리 삶에 꼭 필요하지만, 산소와 불의 관계를 알면 더 안전하고 똑똑하게 사용할 수 있어요.
※ 마지막으로 한마디!
불은 무섭지만 동시에 고마운 친구예요.
산소라는 친구가 있어야 불이 탈 수 있다는 걸 기억하면, 불을 더 잘 이해하고 안전하게 다룰 수 있겠죠?
앞으로 불을 볼 때 “아~ 산소가 있어서 타는 거구나!” 하고 떠올려보세요.