불(fire)은 왜 빨간색일까?

불은 왜 빨간색일까?

 

 

 

우선 잘못된 질문임을 짚고 넘어간다. 우리가 흔히 보는 불은 빨간색이지만, 주변에 가스불만 보아도 파란색임을 알 수 있다. 그렇다면 불은 무슨 색일까? 

 

불 = 연소

불이 대체 뭘까? 불은 일종의 화학반응이다. 물질이 산소와 결합해 열과 빛을 발산하는 것을 '연소'라고 부르는데 이 화학반응이 우리가 말하는 불이다. 즉, 연소는 산소를 끌어당겨 일어나는 현상이다. 그리고 연소는 '완전연소'와 '불완전연소'로 나뉜다. 

 

완전연소 

사전적 정의가 요약된 것을 얘기하자면, "완전연소는 산소를 충분히 공급하고 적정한 온도를 유지시켜 반응물질이 더 이상 산화되지 않는 물질로 변화하도록 하는 연소이다." 일반적으로 연료로 많이 사용되는 LNG, LPG, 휘발유, 경유 등의 탄화수소들은 완전히 연소하여 이산화탄소와 수증기를 생성한다. 또 다른 표현으로, 산소와 결합이 더 잘 이루어질수록 불은 더 뜨겁게 타오르는데, 이렇게 산소와의 결합이 잘 이루어지는 것을 '완전연소'라고 하며, 주위의 산소뿐만 아니라 인위적으로 산소를 중심부에 투입해서 일어나는 현상이다. 예를 들자면 가스레인지 불이다. 가스불은 주변 산소뿐 아니라 추가로 가스에 미리 섞여 저 있는 산소가 있어서 완전연소가 일어난다. 즉 완전연소는 연료가 연소할 때 완전히 타는 것을 말한다. 여기에 조건이 되는 충분한 공기, 즉 산소가 공급되면서, 연료가 연소되면서 충분한 산소와 만나 이산화탄소와 수소만 나오게 된다. 

 

 

불완전연소 

물질이 연소할 때 산소의 공급이 불충분하거나 온도가 낮으면 그을음이나 일산화탄소가 생성되면서 연료가 완전히 연소되지 못하는 현상으로, 자동차 배기가스의 그을음이나 일산화탄소, 탄화수소 배출의 원인이다. 즉 연료가 연소되면서 산소가 부족하여 수소와 이산화탄소뿐 아니라 일산화탄소가 발생하는 것이다. 우리가 흔히 보는 불, 화재 현장에서의 불, 연탄가스 등이 불완전연소에 가까운 것이다. 불완전연소 시에 발생하는 일산화탄소는 중독현상을 일으킬 수 있기 때문에 위험하다. 

 

※우리 몸에 반드시 필요한 산소, 산소는 호흡을 통해서 몸속으로 들어가 영양분을 태워 에너지를 얻을 수 있게 하며, 혈액 속에 녹아 몸 전체에 공급하게 된다. 즉 산소는 '모든 세포 생명의 원동력이다' 그런데 우리 몸에 일산화탄소가 들어가면 산소를 운반하는 대신 일산화탄소를 운반하게 된다. 결국 우리 몸에 산소가 필요한 곳에 일산화탄소가 전달되어 산소 결핍 증상이 나타난다.

 

빨간색 불, 파란색 불 

빨간색 불과 파란색 불의 차이는 '온도' 차이다. 빛을 발생하는 최소 온도는 500℃인데, 우선 연소온도별 색의 종류를 확인해보자.

 

700℃ : 암적색 

850℃ : 적색

950℃ : 휘적색

1100℃ : 황적색

1300℃ : 백 적색

1500℃ : 휘백색 

 

우리 눈에 보이는 불은 온도에 따라 색이 다르다. 즉 빨간불과 파란불만 있는 것이 아니다. 불이 산소와 만나 얼마나 잘 연소되느냐에 따라 온도가 달라진다. 결국 가스레인지의 불은 보통의 불보다 더 뜨겁기 때문에 파란색인 것이다. 그리고 불은 어떤 물질을 태우느냐에 따라서도 색이 달라질 수 있다. 

 

화재 

날씨가 추운 겨울날에는 건조한 날씨와 난방기구 사용 부주의 등으로 화재가 번번이 일어난다. 참고적으로 화재가 일어났을 경우 어떻게 대비해야 하는지 알아보자. 화재를 진압하기 위해서는 화재에 대해 이해를 해야 한다. 화재의 3요소는 

산소, 가연물(연료), 열인데, 이 세 조건을 없애는 것이다. 화재는 화재별로 대처방법이 다르지만, 가장 간단하고 중요한 것을 확인해보자. 

 

1. 먼저 가연물(연료)을 없애는 방법은 불에 타는 물체를 치워, 다른 곳으로 불이 옮겨 붙은 것을 막는 방법이다. 

2. 두 번째는 열(온도)를 발화점 밑으로 내리는 방법이다. 불에 물을 뿌리면, 물이 주변의 열을 빼앗으면서 불의 온도를 낮추는 것이다. 

3. 세 번째는 산소를 차단하는 것이다. 질식소화법이라고도 불리는데, 보통 물기를 짜낸 수건, 옷, 이불 등으로 덮어 산소를 차단하는 방법이다. 이때 주의해야 할 점은 물에 적시지 않은 맨 옷이나 이불로 덮을 경우에는 불이 옮겨 붙을 수 있기 때문에 주의해야 한다. 

 

 

 

 

※ 연소온도와 어떤 물질을 태우느냐에 따라 달라질 수 있는 불, 이점을 이용한 것이 불꽃놀이다.