출판사 리뷰
모르면 무서운 화학으로 이루어진 세상!
무섭지만 긴장감 넘치는 이야기로 가득찬 재미있는 화학책전 세계에서는 하루가 멀다 하고 폭발사고, 유출사고, 중독사고 등 화학물질로 인한 수많은 사건사고들이 발생한다. 2006년 세계적인 PC 생산업체 델컴의 노트북 폭발사고와 2019년 애플 맥북 프로의 폭발사고, 국내의 대표적인 화학재해인 2011년의 가습기 살균제 사건, 2012년 경북 구미 불산가스 누출 사고, 화학물질로 세척 작업을 하는 공장에서 최근에 잇따라 발생하는 급성 중독 사고 등 화학 물질로 인한 사고는 끊이지 않는다.
이번에 출간된 《무섭지만 재밌어서 밤새 읽는 화학 이야기》에는 화학으로 인해 발생하는 무서운 이야기들, 하지만 우리와 가까워서 더욱 흠뻑 빠져드는 긴장감 넘치는 이야기들로 가득하다. 우리 주변에서 일어나는 화학 변화의 공포로부터 시작해 화학이 일으킨 무서운 사고들, 그렇다면 화학 물질은 과연 인류의 적인가 친구인가 하는 고민까지 다양하게 화학과 만난다.
전작 《재밌어서 밤새 읽는 화학 이야기》로 국내 많은 독자들에게 큰 사랑을 받은 바 있는 저자는 이번에도 이야기꾼으로서의 면모를 보여준다. 사상 최대의 화학 공장 사고, 지도에서 사라진 독가스 제조 공장의 섬, 튀김 찌꺼기 화재는 왜 일어날까? 안전하고 효과적인 분무 소독제가 존재할까? 터널 폭발 사고, 소금을 만드는 가장 위험한 방법, 《침묵의 봄》의 충격 등 전작에서 다루지 않았던 주제와 이야기들을 소개한다. 모르면 무섭지만, 알면 더없이 재미있고 이로운 화학이 또 한 번 풍성한 이야기들과 함께 펼쳐진다.
우리 주변에서 일어나는 화학 변화의 공포,
화학이 일으킨 무서운 사고들,
화학 물질은 과연 인류의 적인가 친구인가? 우리 주변에서 일어나는 아찔한 화학 변화의 공포들은 무엇이 있을까?
상상하기도 끔찍한 리튬 이온 전지 발화 사고가 비행기에서 발생한 적이 있다. 2010년 9월 3일 두바이에서 화물기가 비행 중에 발생한 기내 화재로 추락했다. 이 화물기에는 리튬 이온 전지 8만 1,000개와 리튬 이온 전지 내장 전자 제품도 실려 있었는데, 조사 결과 리튬 이온 전지가 발화원으로 판명되었다. 화물기 안에 소화기가 탑재해 있었지만 발화원이 밀집해 실려 있었기 때문에 효과가 없었고 결국 사고를 막을 수 없었다. 이후 여객기에서도 여객기를 통한 운송이 금지되었지만, 현실적으로 리튬 이온 전지가 사용되는 노트북을 금지하기는 어려운 상황이어서 여전히 우리는 이 위험한 사고에 노출되어 있는 상황이다.
가정에서 나오는 폐유를 효과적으로 재활용하기 위해 수제 비누를 만들곤 한다. 저자는 환경을 보호하자는 취지는 이해하지만 이것을 권장하고 싶지 않다고 말한다. 수제 비누의 문제점 중 하나는 독성이 강한 물질인 수산화 나트륨을 사용하는 것이다. 수산화 나트륨은 가성소다라고 불리는데, 가성(苛性)은 ‘동식물의 세포 조직 등 여러 가지 물질을 깎아 내거나 삭게 하는 성질’이라는 뜻이다. “공짜라면 양잿물도 마신다”라는 속담에 나오는 양잿물이 바로 수산화 나트륨을 가리키는 말이다. 수산화 나트륨은 피부에 닿거나 눈에 들어가거나 그것의 증기를 들이마시는 등 몸에 직접 접촉할 경우 매우 위험하다. 폐유와 수산화 나트륨을 반응시킬 때 수산화 나트륨이 너무 많으면 비누 속에 남아서 피부를 손상시키고, 반대로 너무 적으면 반응하지 않은 폐유가 남아 있어서 비누의 성능이 떨어지기 때문에 수제 비누의 효능은 떨어진다고 할 수 있다.
생석회의 이야기도 흥미롭다. 생석회는 농업이나 건설업에서 특히 토양 개량재로 많은 양이 사용되고 있는 것으로, 물과 접촉하면 엄청난 발열 반응이 일어난다. 실제로 생석회가 원인이 된 화재가 종종 일어나는데, 소방대원들은 생석회가 화재의 원인이라고 판단되면 절대 물을 뿌리지 않는다. 더 격렬한 발열 반응을 일으키기 때문에 이 경우에는 물 대신 건조한 모래를 뿌려 화재를 진압한다. 생석회를 이용한 또 다른 재밌는 예가 발열 도시락이다. 발열 도시락은 생석회와 물의 반응을 이용한 것으로, 생석회와 물이 만났을 때 발생하는 열을 통해 음식을 데워 야외에서도 우리는 따뜻한 음식을 먹을 수 있다.
화학식이 아닌 재미있는 이야기로 이해하다 보면
어느덧 화학이 쉬워진다<재밌어서 밤새 읽는>(일명 재밌밤) 시리즈의 가장 큰 특징은 주제에 맞는 재미있는 이야기로 과학, 역사, 사회 등을 이해하는 데 있다. 특히 <재밌밤> 시리즈 안의 또 다른 시리즈인 <무섭지만 재밌어서 밤새 읽는> 시리즈는 공포와 스릴, 전율을 불러일으키는 이야기들을 통해 주제를 설명한다. 또한 화학책임에도 불구하고 어려운 화학식을 많이 담고 있지 않아 화학식에 대한 특별한 지식이나 이해를 갖고 있지 않아도 이 책이 설명하고자 하는 ‘화학으로 이루어진 세상’을 쉽게 이해할 수 있다.
제2차 세계대전 중 일본이 오쿠노시마섬에 독가스 제조 공장을 설치한 사실, 모기와 이를 퇴치하기 위한 합성 살충제 DDT 분말을 사람의 머리에 직접 뿌린 이야기, 공간 제균이 가능한 수준이라면 인체에 위험하다, 합성 화학 물질이 생태계에 끼치는 영향 등의 이야기는 화학 물질이 인류의 적인가, 친구인가라는 저자의 질문에 대해 함께 생각할 기회를 준다.
튀김 찌꺼기 화재가 음식점 등에서 종종 발생한다. 가정에서도 튀김요리를 만들면 부스러기 같은 튀김 찌꺼기가 생긴다. 튀김 요리 후에는 가스레인지의 불을 끄고 남은 기름을 식힌 다음 처리한다. 그리고 기름을 닦은 종이나 천, 튀김 부스러기 등을 모아서 쓰레기통에 버릴 것이다.
튀김 요리를 만든 뒤의 기름이나 튀김 전용 기름에는 불포화지방산이 다량 함유되어 있다. 불포화지방산이란 올리브유에 많이 들어 있는 올레산, 콩기름이나 옥수수기름에 많이 들어 있는 리놀레산, 카놀라유(유채기름)에 많이 들어 있는 알파 리놀렌산 등 분자 속의 탄소 사슬에 이중결합이 존재하는 지방산을 가리킨다.
불포화지방산은 탄소 사슬의 이중결합에 공기 속의 산소가 결합하는 반응을 일으키기 쉽다(산화). 그리고 이 반응이 일어날 때 열이 발생한다. 불포화지방산이 튀김 찌꺼기나 종이에 스며든 상태에서는 공기와 접하는 부분이 커져서 산화가 진행된다. 또한 이것을 쌓아 놓으면 열이 잘 빠져나가지 못하게 된다. 그 결과 몇 시간 후에 내부의 온도가 발화점(물질에 불이 붙는 최저 온도)을 넘어서면 종이나 기름이 불타게 된다.
발화점은 신문지가 290℃도 전후, 기름이 300~400℃ 정도다. 튀김 찌꺼기 화재는 튀김 찌꺼기가 대량으로 만들어지는 음식점 등에서 많이 일어나지만, 재현 실험에 따르면 500g만 있어도 발화되기 때문에 가정에서도 발생할 가능성이 있다. 이에 대한 대책으로는 한꺼번에 모아서 버리지 않고 나눠서 버리기, 물기를 충분히 적신 상태로 버리기 등이 있다. _
<자연 발화로 일어나는 ‘튀김 찌꺼기 화재’>리튬 이온 전지와 리튬 전지를 같은 것으로 혼동하는 경우가 많은데, 둘은 별개의 것이다. 휴대폰이나 노트북 컴퓨터의 배터리는 리튬 이온 전지로 충전 가능한 2차 전지다. 한편 리튬 전지는 한 번 쓰고 버리는 1차 전지다.
리튬 전지는 음극에 금속 리튬을 사용한다. 기존의 전지와 비교했을 때 자기 방전이 적고 수명이 길어서 장기간 보존과 장기간 사용에 적합하다. 반도체 메모리의 백업, 디지털카메라, 컴퓨터의 내부 전원 등에 동전 모양의 리튬 전지가 사용되고 있다. 금속 리튬을 사용하는 까닭에 전해액으로 유기 용매를 쓴다. 리튬은 물과 격렬하게 반응하기 때문이다. 만약 리튬 전지를 충전하려고 하면 전해액 내부에 나뭇가지 모양의 결정(덴드라이트)이 생기며, 이것이 양극까지 닿으면 음극에서 양극으로 단숨에 전자가 흘러 합선을 일으키면서 발열 파열 발화 가능성이 있다.
2차 전지의 세계에서는 납축전지, 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지의 순서로 진보해 왔는데, 현재 리튬 이온 전지의 용도가 급격히 확대되고 있다. 리튬 이온 전지의 특징은 가벼워서 휴대성이 좋고 출력이 높으며 대용량이라는 것이다. 리튬 이온 전지의 전압은 니켈 수소 전지의 약 3배로 큰 전력을 축적할 수 있다. 또한 자연 방전도 적다. 게다가 충전한 전기를 전부 사용하지 않은 상태에서 충전을 하면 본래의 용량을 발휘하지 못하게 되는 ‘메모리 효과’가 발생하지 않는다. 그래서 휴대폰, 노트북 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터 등 소형이면서 대량의 전력을 소비하는 단말기에는 거의 반드시 리튬 이온 전지가 사용되고 있다. 전기 자동차에 탑재하기 위한 연구 개발도 진행 중이다.
- <리튬 이온 전지와 리튬 전지는 완전히 다르다>
