[지식의 창] 밤하늘을 형형색색 수놓는 불꽃놀이! 불꽃색의 비밀은? / 이유진 기자

[시선뉴스 이유진]

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여름철 해변가에서, 또 각종 축제에서 환상적인 분위기를 연출하는 불꽃놀이. 여러 가지 색과 모양으로 밤하늘을 장식하는 현대의 불꽃놀이는 이제 단순한 쇼가 아니라 예술의 경지에 올랐습니다. 그런데 이 다양하고 화려한 불꽃의 색은 어떻게 가능한 걸까요? 오늘 지식의 창에서 그 비밀을 밝혀드립니다.

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불꽃놀이는 약 천 년 전, 중국에서 전쟁 당시 신호용으로 쓰이던 폭죽을 개발한 것이 그 시작이었습니다. 그때는 ‘노랑’ 단 한 가지 색이었지만 이제는 불꽃의 색과 모양이 참 다양하게 발전됐는데요. 불꽃이 이렇게 다양한 색과 소리를 내고 여러 모양을 만드는 데에는 과학적 원리가 숨어 있다고 합니다. 

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먼저 불꽃이 다양한 색을 내는 것은 화약물질과 금속이 일으키는 연소반응 때문입니다. 불꽃의 기본 재료는 질산칼륨, 유황, 목탄 이렇게 3가지 화학물질로 이루어진 '흑색 화약'입니다. 여기에서 질산칼륨은 산소 공급 역할을 하고, 유황과 목탄은 연료 역할을 하는데요. 이 흑색 화약을 쏘아 올려 공중에서 터지게 하는 것이 바로 불꽃놀이가 되는 거죠.

이처럼 흑색화약으로 이루어진 기본 바탕에 어떤 물질을 더 넣느냐에 따라 불꽃의 색이 결정됩니다. 금속 중에는 고유의 색을 내는 것들이 있는데요. 각각의 폭죽 속에 칼슘을 많이 넣으면 주황색 불꽃이 나타나고, 바륨을 넣으면 녹색, 구리는 파란색, 스트론튬은 붉은색, 구리와 스트론튬을 혼합하면 보라색 불꽃을 만들 수 있는 것이죠.

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불꽃의 색과 함께 불꽃이 터질 때 나는 소리 또한 화학반응을 통해 만들어 낼 수 있습니다. 대표적인 피날레 소리는 곱게 간 티타늄과 빠르게 연소하는 산화제 가루를 혼합해 만듭니다. 이밖에도 휘파람 소리, 탁탁 튀는 소리 등 불꽃놀이 특유의 소리를 만들어 낼 수 있죠. 자 그럼 불꽃의 모양은 어떻게 만드는지, 계속해서 함께 볼까요?

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불꽃모양의 종류는 정말 다양합니다. 먼저 국화모양은 마치 국화가 피어나듯 별이 360도 방향으로 퍼지는 것을 말하고 버들모양은 불꽃들이 땅을 향해 낙하하며 수양버들의 형태를 나타냅니다. 또 방전모양은 점화된 별들이 무질서하게 흩어져 총알들이 교차하는 모양을 보여줍니다.

이렇게 다양한 불꽃의 모양을 결정하는 것은 바로 불꽃탄 안에 있는 '별'인데요. 여기에서 '별'이란 흑색 화약에 금속을 섞어 동그랗게 빚어낸 화약을 말합니다. 불꽃탄 안에 별을 어떻게 배치하느냐에 따라 불꽃의 모양이 결정되고, 불꽃의 크기 역시 별의 크기에 의해 결정됩니다.

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오늘날의 불꽃놀이는 컴퓨터 프로그래밍과 결합해 더욱 멋진 장관을 연출할 수 있게끔 발전했습니다. 이전에는 불꽃놀이가 축제의 시작과 끝을 알리는 용도였다면 이제는 불꽃놀이 자체가 주인공인 ‘불꽃놀이 축제’나 ‘세계 불꽃놀이 대회’가 열리고 있는데요. 이처럼 밤하늘을 환하게 밝히며 많은 사람들에게 아름다운 볼거리를 제공하는 불꽃놀이. 그 안에 숨겨진 원리를 알고 나면 불꽃놀이를 더욱 즐겁게 감상하실 수 있을 겁니다.

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