과학도서 - 생각하는 화학 생각하는화학2

생각하는 화학을 읽고 나서…
내가 이 책을 읽게 된 건 선생님께서 추천해주셔서 학교를 다니며 버스 안에서의 시간이 아까워 읽게 되었다
처음엔 화학??이라는 말에 황당하기까지 했다. 평소화학이라는 단어와는 거리가 멀었던 나에게는 이 책이 영어사전 보다 더 어렵게 느껴졌고 약350쪽 되는 분량이 마치1000쪽짜리 책같이 느껴졌으니 말 안 해도 화학과의 나의 관계를 알 수 있다
하지만 내가 스스로 읽겠다고 했으니 책을 읽기는 했어야 했다. 버스 안에서의 20~30분이라는 시간이 이책을 읽으므로써 짧게만 느껴졌다
이 책 중에 원자. 분자 등 수많은 내용들이 있었지만 그 중에서도 내가 가장 관심 있었는 건 수소에 관한 거였다 그 중 일부내용을 말하면 이렇다..
수소는 우주가 시작할 무렵부터 자연에 존재했지만 인간이 수소를 분리하고 이름을 붙이기 시작한지는 2백년 정도가 지났을 뿐이다. 그럼 수소의 나이…(생략)

이 불이 붙는다. 수소-공기 혼합기체는 불꽃을 튀겨주면 조건에 따라 폭발적인 연소반응을 보이기도 한다. 특히 폭발이 일어나는 농도범위가 커서(4-75%) 폭 넓게 폭발을 일으킨다고 하니 그 위력이 안 봐도 알만하다. 또한 불이 붙는 발화에너지가 작아 아주 미세한 정전기에도 쉽게 발화된다.
때문에 적절한 조건으로 통제하면서 수소를 연소시키면 일반 도시가스처럼 에너지원으로 이용할 수 있다. 현대 사회의 에너지고갈로 걱정하고있는 지금 수소야말로 미래에너지원의 비밀 무기라 할만큼 우리에게 많은 영향을 줄 거라 생각한다. 수소와 산소는 2:1의 부피 비로 연소하면서 물(수증기)을 만들며, 이때 1kg당 2만8천6백20kcal의 열량을 발생시킨다. 이 열량은 0℃물 0.3t을 1백℃로 높일 수 있는 양이다. 이젠 물 끊일 때 수소만 있으면 문제 없을거 같지만 사람들이 아직은 그다지 이용을 안하니 그렇지 만은 않은 가 보다
또한 수소는 연료전지를 이용해 전기에너지를 얻을 수도 있으며, 핵융합반응을 통해 수소폭탄과 같은 엄청난 에너지를 만들어낼 수 있다.핵 폭탄이 세상을 위협 하는 지금 수소폭탄이 나온다면 세게는 불바다가 될 테니 수소폭탄은 만들어져서는 안되겠다..전쟁은 무서우니깐..
수소의 장점은 연소 시 극소량의 질소산화물만을 발생할 뿐 다른 공해물질이 생기지 않는 청정에너지라는 점이다. 수소를 직접 연소시켜 에너지를 얻을 수도 있고, 연료전지 등의 연료로서도 사용이 간편하다. 또한 수소는 지구상에 존재하는 거의 무한한 양의 물을 원료로 만들어낼 수 있으며, 사용 후에는 다시 물로 재순환되기 때문에 고갈될 걱정이 없는 무한 에너지원이다. 수소는 산업용의 기초 소재로부터 일반 연료, 수소자동차, 수소비행기, 연료전지 등 현재의 에너지 시스템에서 사용되는 거의 모든 분야에 이용될 가능성을 지니고 있다고 한다.
아직까지 수소는 주로 석유화학공정에서 공정에 필요한 원료가스로 사용되고 있을 뿐 천연가스나 석유보다 값이 비싸므로 일부 나라를 제외하고는 연료로는 거의 사용되지 않다고 한다. 그러나 우주개발 등과 같은 특수 용도에서 수소는 매우 유용한 물질로 인식돼 있다. 우주선을 발사하는 로켓은 연료가 가벼우면서도 큰 추진력이 있어야 하기 때문에 액체수소를 이용한 엔진이 일찍부터 개발됐다. 현재 우주왕복선이나, 인공위성을 발사하는 추진체로 수소로켓이 이용되고 있는 것은 잘 알려져 있다. 수소로켓의 경우 수소를 연소시키기 위한 산화제로 액체산소를 함께 사용한고 한다. 수소로켓의 이용과 더불어 최근에는 수소를 비행기의 연료로 사용하고자 하는 연구도 진행되고 있다 하니 수소 하나가 많은 곳에 쓰일 날이 얼마 남지 안 은거 같다
한편 수소자동차에서는 일반 가솔린자동차와 달리 가솔린 대신에 수소를 연료로 엔진을 구동 시키므로 배기가스는 물이 주성분이며, 아주 소량의 질소산화물을 제외하고는 공해물질의 배출이 거의 없다. 미국, 일본, 독일 등의 선진국에서 오랫동안 연구돼 많은 실험 차량들이 제작되고 있으며, 국내에서도 현대자동차 등에서 실험용 차량이 제작된 바 있다.이젠 석유 한 방울 나지않는 우리나라에서 석유 문제는 해결 될 거 같다.하지만 모든 것이 완벽 할 수 없듯이 수소라고 하여 예외는 아니었다
수소자동차를 실용화시키는데 가장 큰 문제는 수소의 저장방법에 있다고 한다. 액체수소 저장탱크와 금속수소화물을 이용한 수소저장탱크의 두 가지가 사용되고 있는데, 액체수소를 이용하는 경우는 저장탱크의 제작도 어렵거니와 수소를 액화시키는 것이나 저장 도중의 손실 등 에너지의 낭비가 많은 것이 문제이다. 금속수소화물을 이용하는 것은 수소저장합금이 무거운 금속이므로 이를 이용한 수소저장탱크가 너무 무거워 어려움을 겪고 있다. 만일 현재의 연료 통 정도 되는 40L짜리 연료 통을 부착한다면 수소저장 합금의 무게만 3백kg가 넘어 이를 움직이는 데만도 엄청난 에너지가 필요하고, 다른 목적으로 저장합금을 수송하는데도 여간 어렵지 않다고 한다.그럼 우리가 수소를 사용 할 수 있을까? 3백 kg을 항상 달고 달려야 하는 자동차를 생각하니 속도라도 제대로 낼 수 없을 거 같다..
휴~~언제쯤 수소를 연료로 하여 자동차 타고 달릴 수 있을까? 하루빨리 수소자동차를 타고 다닐 수 있는 날이 오길 기대한다.. 이 책 한 권이 화학과 수소에 대해 거리감을 좁혀 주었고 많은 걸을 일 깨워 주었다.. 미래에 과학의 발전의 흐름을 조금이나마 알 수 있었고 나 자신에게 영향을 미칠 것 같다. 화학에 큰 관심이 있는 건 아니지만 이번 독서로 화학의 상식이 좀더 생긴 것 같아서 기쁘다…