지금까지 없던 새로운 유형의 ‘불꽃’ 발견

미국 메릴랜드대 연구팀이 ‘불꽃 토네이도’(fire tornados)를 연구하는 동안 지금까지 알려지지 않았던 전혀 새로운 유형의 ‘불꽃’을 발견했다.

불꽃 토네이도는 대규모의 화재 현장에서 화재로 생성된 열이 상승 기류를 만들게 되는 데 이때 토네이도가 발생할 수 있다.

연구팀은 ‘불꽃 회오리바람’(fire whirls)으로도 불리는 이 같은 현상을 자세히 알아보기 위해 불꽃 토네이도를 인위적으로 만들어내는 실험을 준비했다.

이들은 실험실 수조 안에 물을 깔고 나서 수면 가운데 탄화수소 연료(석유의 주성분)를 집어넣은 뒤 불을 붙이고 그곳을 향해 바람을 내보냈다.

즉, 실제 불꽃 토네이도가 발생하는 것과 같은 조건을 측정할 수 있는 수면에 만든 것이다.



연구팀은 주위에서 부는 바람의 조건이 갖춰지면 불타고 있는 주황색 불꽃이 회오리 모양으로 변하고 나서 불꽃 토네이도가 될 것으로 예상했다.



하지만 실제로 주황색 불꽃은 지금까지 알려지지 않은 파란색 고리처럼 생긴 회오리 모양으로 변했다.



연구팀은 이를 ‘파란 회오리바람’(Blue Whirl)으로 명명했다. 이 불꽃은 한번 생기면 인공적으로 바람을 보내지 않아도 형태를 유지하고 매우 안정된 상태로 타오른다고 연구팀은 설명했다.

일반적으로, 불꽃의 주황색(노란색)은 불완전 연소한 탄소가 만드는 색이다. 즉 주황색 불꽃은 탄소(그을음)를 많이 발생해 공기를 오염시킨다.

반면 파란 불꽃은 탄소가 완전히 연소하는 것이므로 공기를 오염시키지 않는다. 연소 효율 역시 높다는 것이다.

앞으로 이 파란 회오리바람을 어떻게 이용할 수 있을지는 아직 모른다.

기름 유출 사고의 처리 방법 중 하나로 해수면의 기름을 점화하는 방법이 있는데 이 때 인공적으로 바람을 보내 화염을 파란 회오리바람으로 변화시키면 대기오염을 줄일 수 있을지도 모른다고 연구팀은 말했다.

이번 발견의 자세한 내용은 미국 국립과학원 회보(PNAS) 8월 4일자에 발표됐다.



사진=메릴랜드대

윤태희 기자 th20022@seoul.co.kr