신문은 선생님

[재미있는 과학] '위험 물질'… 안전하게 사용하면 생활에 이로워요

입력 : 2015.08.25 03:08

폭발성·인화성·방사성·유독성 등 다양한 위험 요소 가진 '위험 물질'

야외서 사용하는 휴대용 '부탄가스'… 편리하지만 내부 폭발 위험 있어
가스 완전히 뺀 다음 분리해 버려야

지난 12일 중국 톈진에서 대형 폭발 사고가 일어나 사상자가 수백명 발생했어요. 폭발 지점에서 수㎞ 떨어진 인근 주택가가 흔들리고 유리창이 깨졌습니다. 인공위성에서도 관측될 정도의 큰 폭발이었지요. 이번 사고는 주택가와 떨어진 항구에서 일어났기 때문에 폭발 규모보다 민간인 사상자가 많지 않았지만, 희생자 대부분이 소방관이어서 안타까움을 더했어요. 톈진 경찰 당국에 따르면 한 물류회사의 위험물 적재 창고에 있던 한 컨테이너에서 처음 폭발이 시작되었고 그 폭발로 발생한 불꽃이 다른 창고로 번져 2차 폭발이 발생했다고 해요. 이번 사고로 위험 물질 취급 주의가 더욱 요구되고 있는데요, 대체 위험 물질은 무엇이고 그런 물질은 왜 필요한 것일까요?

위험 물질이란 주위 환경의 변화로 쉽게 폭발을 일으키는 '폭발성 물질', 낮은 온도에도 쉽게 불이 붙는 '인화성 물질', 인체에 질환을 일으키거나 생명에 위협을 주는 '유독성 물질', 생체에 이상을 일으킬 수 있는 방사능을 가진 '방사성 물질' 등 화재 또는 폭발 위험이 있는 물질이나 사람들의 건강과 안전에 문제를 발생시킬 수 있는 물질을 의미해요. 그런데 이런 물질들은 화학적 방법을 통해 인위적으로 만들어진 경우가 많아요. 그 이유는 위험 물질이 위험성은 있지만, 우리 생활에 큰 이로움을 주기 때문이에요.

[재미있는 과학] '위험 물질'… 안전하게 사용하면 생활에 이로워요
/그림=정서용
가정에서 난방이나 요리에 사용하는 가스는 그 대표적인 예라고 할 수 있어요. 가정용 가스는 일반적으로 LNG(액화천연가스)와 LPG(액화프로판가스)가 있어요. 도시가스는 보통 LNG이며 가스통에 넣어 사용하는 가스는 보통 LPG이지요.

두 가스 모두 작은 불꽃만으로도 폭발할 수 있는 위험한 물질이에요. 음식을 조리할 때는 가스를 조금씩 빼내어 태우기 때문에 위험하지 않지만 많은 양이 한꺼번에 탈 때는 매우 위험하기 때문에 가스가 누출되면 미리 알아채는 것이 중요하지요. 그런데 두 가스는 색깔도 없고 냄새도 없기 때문에 누출 여부를 아는 것이 매우 어려워요. 그렇다면 가스가 누출되었을 때는 어떻게 대처해야 할까요?

우선 작은 불꽃으로 폭발할 수 있기 때문에 불꽃을 조심해야 해요. 전원 스위치를 켜는 행위도 불꽃을 발생시킬 수 있기 때문에 건드리지 말아야 하지요. 그리고 가장 먼저 해야 할 일은 최대한 창문과 문을 열어 환기를 시켜주는 거예요. 이때 두 가스는 무게가 달라 대처하는 방법이 달라요. LNG는 주성분이 '메탄'이라는 물질, LPG는 '프로판'이란 물질인데 메탄은 공기보다 가볍고, 프로판은 공기보다 무거워요. 그래서 LPG가 누출된 경우 넓은 부채 같은 것으로 바닥을 쓸어내듯이 환기시키고, LNG는 천장을 쓸어내듯이 환기시키는 것이 효과적이지요.

야외에서 사용하는 휴대용 가스는 대부분 '부탄가스'인데 부탄가스통 폭발 사고도 흔히 일어나는 사고 중 하나예요. 가스통은 매우 안전하게 설계되어 있지만, 내용물이 들어 있는 상황에서 불에 던져지게 되면 높은 온도로 내부에서 폭발이 일어날 수가 있어요.

이때 불이 붙은 파편은 멀리 날아갈 수 있기 때문에 가까이 있지 않더라도 사람에게 화상을 입힐 수 있고 멀리 떨어져 있는 곳에 화재를 일으킬 수도 있지요. 그러니 휴대용 가스통을 버릴 때에는 버리기 전 흔들어보고, 거꾸로 세워 단단한 바닥에 눌러 안에 든 가스를 완전히 빼내야 해요. 그리고 송곳 등으로 구멍을 뚫어주고 버리기 좋도록 납작하게 한 뒤, 화기가 없는 곳에 잠시 두었다가 일반 쓰레기가 아닌 '캔류'로 분리하여 버려야 해요.

차량 연료로 사용되는 가솔린(휘발유)은 불이 붙을 수 있는 온도가 무척 낮고, 누출 시 빠르게 기체가 되어 퍼져 나가 주변에 '유증기'를 형성하기 쉬워요. 이런 상황에서는 정전기만으로도 화재가 일어날 수 있지요. 그래서 주유소에는 정전기로 인한 폭발 사고를 막기 위해 정전기를 흡수하는 패드가 설치돼 있답니다. 청소용으로 사용하는 '락스'도 위험 물질 중 하나예요. 락스의 주성분은 '차아염소산나트륨' 등인데 이 물질은 식초, 염산, 구연산 등의 산성 물질과 만나면 염소 가스를 발생시켜요. 그런데 염소 가스는 적은 양이라도 오랜 시간 맡게 되면 기관지 손상, 심할 경우 폐까지 손상되어 목숨을 잃게 될 수도 있어요. 그러니 절대 락스와 식초를 섞어서 사용하면 안 되겠죠?

이처럼 우리 생활 속에는 꼭 필요하면서도 잘못 사용하면 큰 피해를 줄 수 있는 물질이 많아요. 이것은 마치 예리한 칼이 사람을 해치는 흉기가 될 수 있지만, 사람의 생명을 살리는 수술 도구로도 사용될 수 있는 것과 같아요. 즉, 위험성을 알고 안전하게 다룰 수만 있다면 인류의 삶에 큰 발전을 가져다줄 수 있는 것이 또한 위험 물질이기도 한 것이지요.

이번의 대규모 폭발 사건은 단순히 위험물질의 무서움이 알려지는 것으로 끝나서는 안 됩니다. 위험 물질을 다룰 때에는 꼭 안전수칙을 지키도록 관심과 실천이 뒤따라야 할 거예요.


[관련 교과]
3학년 1학기 '우리 생활과 물질'

[함께 생각해봐요]

독일의 화학자 프리츠 하버는 '공기로 빵을 만든 자'라는 찬사와 더불어 '독가스의 아버지'라는 비난을 동시에 받았어요. 하버가 이러한 평가를 받게 된 이유에 대해 알아봐요.

풀이: 하버는 식물의 성장에 절대적으로 필요한 물질이며 공기의 78%를 구성할 정도로 풍부한 질소를 수소와 합성하여 비료의 원료인 암모니아를 만들었어요. 그 결과 전 세계의 농작물 생산량이 많이 늘어났지요. 하지만 하버는 제1차 세계대전 기간에 자신의 화학기술을 이용해 독가스를 개발했어요. 또한 비료의 원료였던 암모니아를 폭약의 원료로 사용하였지요. 전쟁이 끝나고 나서 하버에 대해 비판하는 사람이 많았지만, 노벨상위원회는 전 세계 식량 생산량을 증가시킨 업적을 인정하여 하버에게 노벨상을 수여했어요.

조영선 과학 학습 도서 저자 |