0101(수) 과학상식

추운 겨울철이 되면서 실외에서 활동하시는 분들은 추위 때문에 고생이 많으실텐데요, 

옛날에는 밖에서 활동할 때 뜨거운 물주머니작은 손전등을 주머니 속에 넣고 다니면서 추위를 물리쳤다고 합니다. 

그러나 지금은 과학기술의 발달로 아주 간편하면서도 장시간 사용할 수 있는 손난로가 나와서 훨씬 편리해졌습니다. 

오늘은  주머니 속의 일회용 손난로에 대해 알아보도록 하겠습니다.

 

손난로를 보면 시커먼 분말이 담긴 것도 있고,  똑딱이라고 불리는 액체상태로 된것도 있던데요. 어떻게 서로 다른거죠?

- 열을 발생시키는 원리가 좀 다릅니다. 분말형부터 말하자면, 분말의 주성분은 철가루입니다. 철가루가 공기중의 산소와 급격히 반응하면 빨간 불꽃을 내면서 타지요? 

그런데 타지않을 정도로 서서히 반응시키면 열을 오랫동안 발생시키는데, 바로 이런 원리를 이용해서 손난로로 만든겁니다. 

액체형은 고체화학물질을 액체로 만들어 놓았다가 고체로 전환시킬 때 나오는 열을 이용하는 것입니다. 얼음과 같은 고체를 물과같은 액체로 만들려면 열을 가해야 되잖아요? 그러면 거꾸로 물을 얼음으로 하면 어떻게 될까요? 열이 나오는 것입니다. 

바로 이런 원리를 이용한 것이 액체 손난로인데, 이 난로는 똑딱이같은 것으로 자극을 해서 액체를 고체로 전환시킬때 나오는 열을 이용하는 것입니다. 

이런 좋은 예가 에스키모인들의 난방법인데요, 그들은 이글루 안에 물을 뿌려 얼게해서 나오는 열을 이용해 난방을 합니다.   

 

분말형을 보면 플라스틱 봉지 속에 봉지를 하나 더 만들어서 철가루 혼합물을 넣었던데 그 이유가 뭐죠?

- 네 철가루와 공기가 미리 섞여있다면 밀봉하더라도 철가루는 공기중의 산소와 서서히 반응을 해서 열을 다 방출시켜버리기 때문에 쓸모가 없어지게 되는것이죠. 

그래서 바깥의 포장봉지는 공기가 투과되지 않는 재료로 만들어서 공기가 속 봉지에 접근하는 것을 막아주는 겁니다. 

사용할 때는 바깥포장 봉투를 열고 속 봉지만 꺼내어 흔들어 주면 속 봉지는 공기가 서서히 들어갈 수 있도록 폴리에틸렌 코팅이 된 부직포로 되어있어있기 때문에 

공기중의 산소가 철가루와 골고루 잘 반응을 하면서 열을 지속적으로 발생시키는 겁니다. 

 

분말형과 액체형의 큰 차이점은 무엇이죠?

-분말형은 철이 서서히 산화되면서 열을 방출하기 때문에 길게는 10시간 이상 지속적으로 열을 발생시키는데 반하여 액체형은 고체가 석출되면서 열이 발생되기 때문에 

지속시간이 짧습니다. 

그러나, 재활용측면에서 보면 분말형은 한번 쓰고나면 다른 화학물질로 변하기 때문에 다시는 사용할 수 없지만, 액체형은 물질상태만 변화되기때문에 

여러 번 사용할 수 있다는 장점이 있습니다.