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화학이야기

세상에서 가장 아름다운 화학반응, 불꽃놀이

2015년 1월 22일

큰 폭음과 함께 밤하늘을 아름답게 수놓는 불꽃놀이. 축제의 마지막을 화려하게 수 놓는 불꽃을 넋 놓고 바라본 기억, 다들 한 번쯤 있죠? 독일의 철학자로 유명한 아도르노(T. W. Adorno)는 “불꽃놀이는 예술의 가장 완전한 형태이다. 그 영상이 최고로 완성된 순간에 보는 이의 눈앞에서 다시 사라져 가기 때문이다.”라고 말할 정도로 예찬했는데요. 짧은 순간의 미학, 불꽃의 세계로 여러분을 초대합니다.


중국에서 유럽까지, 파란만장 불꽃사

불꽃의 탄생은 중국에서였습니다. 당나라 시대에 화약이 처음 제조되었고, 7세기 수 양제 무렵부터 원시적인 연화(煙花, 불꽃)가 발명되었다고 하는데요. 현재 불꽃의 원형이 되는 폭죽 등은 한참 후인 12세기 후반에 만들어졌습니다. 불꽃은 처음에 귀신을 쫓는 제의행사에 주로 사용되었지만, 점차 결혼, 신년 등을 축하하는 행사에 쓰이며 대중화가 되었죠.

18세기 영국 왕실의 불꽃놀이

18세기 영국 왕실의 불꽃놀이ⓒwikipedia.org

그러다 불꽃은 13세기에 들어 <동방견문록>을 쓴 마르코 폴로(Marco Polo)에 의해 유럽으로 전파되었는데요. 불꽃을 놀이의 도구로 즐겼던 중국과 달리 서양에서는 군사용으로 쓰이며 전쟁 무기로 탈바꿈했죠. 이후 불꽃은 16세기에 이르러서야 동서양에서 유희거리로 널리 활용되었고, 18세기부터 불꽃놀이에 음악이 더해지며 축제의 형태로 자리잡게 되었답니다.

화약이 팡 터지는 순간의 화학작용은?

색색으로 화려하게 터지는 불꽃은 어떻게 만들어지는 것일까요? 그 기본 원리는 화학 속에서 찾을 수 있습니다. 불꽃의 핵심인 화약은 ‘초석’이라고 불리는 질산칼륨(KNO3) 75%, 숯(C) 15%, 황(S) 10%를 결합해 만드는데요. 숯의 검은 색깔 때문에 ‘흑색화약’이라 불리는 이 화합물이 ‘연소’되면서 불꽃이 만들어진답니다.

(좌)흑색화약 (우)열과 빛을 내는 연소반응

(좌)흑색화약 (우)열과 빛을 내는 연소반응

모두 알다시피 ‘연소’란 물질이 산소와 결합하면서 열과 빛을 내는 현상인데요. 먼저 황이 낮은 온도에서 불꽃이 탈 수 있도록 촉매제 역할을 하고, 황과 숯이 연소하면서 질산칼륨과 반응을 하여 산소가 발생하는데요. 그 산소가 불꽃을 타오르게 하고, 황은 특유의 냄새와 연기 상태로 남죠. 총이나 대표와 같이 화약으로 발포되는 무기 또한 이와 같은 원리로 작동된다니, 예술과 기술은 정말 한 끗 차이죠?

원소마다 색이 다른 ‘불꽃반응’ 기억 나니?

불꽃놀이를 할 때 가장 중요한 것이 다양한 불꽃의 색이죠. 각 불꽃의 색을 결정하는 원리 역시 화학인데요. 바로 학창시절 우리 모두가 배웠던 ‘불꽃반응’이 그것입니다. 불꽃반응은 각 원소를 태웠을 때 불꽃이 특유의 색을 내는 화학 작용을 말하는데요. 블로그지기는 ‘나트륨은 노랑’ 밖에 기억이 나지 않네요. 여러분은 어떠세요?

각 원소의 불꽃반응 색

각 원소의 불꽃반응

불꽃놀이는 이 원소들을 동그란 모양의 ‘옥피(玉皮)’ 안에 적절히 배치해 특유의 색과 모양으로 불꽃이 터지도록 연출하는 것이랍니다. 요즘은 불꽃반응을 활용해 더욱 다양한 색깔의 불꽃을 만들기도 하는데요. 예를 들어 스트론튬과 구리를 섞을 경우 빨강과 파랑이 만나 보라색의 불꽃이 만들어지는 거죠.

다양한 색깔의 불꽃

다양한 색깔의 불꽃ⓒwikipedia.org

최근 각종 행사나 콘서트, 축제 등에서 자주 볼 수 있는 불꽃놀이는 전문가에 의해 불꽃의 크기, 색깔, 배치까지 철저히 계산해 연출한다고 해요. 단 한 번 불을 붙이면 되돌릴 수 없기에 ‘리허설이 없는 예술’이라 불리는 불꽃놀이. 밤 하늘을 수놓는 아름다운 불꽃 뒤에는 이토록 대단한 화학과 많은 이들의 노력이 담겨져 있답니다!

Tip. 죽기 전에 가보자! 국내외 유명 불꽃축제  icon-fire 

캐나다 몬트리올 국제 불꽃축제의 전경

몬트리올 국제 불꽃축제의 전경

<캐나다 몬트리올 국제 불꽃축제>
1985년에 시작된 캐나다 몬트리올 국제 불꽃축제는 해마다 8~10개국 대표들이 참가하는 세계 최대 규모의 축제입니다. 스케일도 남달라서, 6월 말에서 8월 초까지, 매주 수요일과 토요일 밤 10시에 맞춰 30분간 불꽃쇼가 펼쳐지죠. 라 롱드 놀이공원에서 열리는 이 축제의 대표적인 명당은 자크 카르티에 다리 위로, 바로 눈 앞에서 터지는 불꽃을 감상할 수 있답니다.

<일본 오마가리 전국 불꽃 경기대회>
1910년에 시작된 일본의 3대 불꽃축제 중 하나로, 매년 8월 넷째 주 토요일에 개최됩니다. 축제가 열리는 오마가리시()는 인구 4만의 소도시로, 화약산업이 주를 이뤘던 당시 지역 경제를 살리기 위해 기획되었다고 합니다. 해마다 인기가 늘어 이제 매년 70만 명이 찾는 오마가리 전국 불꽃 경기대회는 오모노가와 강가 일대에서 감상이 가능하다네요.

일본 오마가리 전국 불꽃 경기대회의 전경

오마가리 전국 불꽃 경기대회의 전경

부산 불꽃축제의 전경

부산불꽃축제의 전경ⓒTae Wook Kim, Flickr.com

<부산불꽃축제>
매년 10월 광안리 해수욕장과 광안대교 일대에서 개최되는 부산불꽃축제는 아시아 최대의 규모를 자랑하는데요. 다양한 불꽃을 볼 수 있는만큼 매년 국내•외 100만 명 이상의 관람객들이 찾고, 심지어 일본 쓰시마섬에서도 보일 정도라고 하네요. 대부분 광안리 백사장에서 축제를 즐기지만, 인근 황령산에서도 감상이 가능하다고 하니 참고하세요!

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