유리 안전 외

일상생활에서 유리는 뭔가를 담는 병이나 그릇, 컵으로 쓰이고 안경을 만드는 데 쓰이며 자동차나 건물에서 창문의 재료로도 쓰이는 요긴한 물질이다. 사실, 유리를 빼면 투명한 고체 자체가 주변에 의외로 흔하지 않다. 플라스틱, 얼음, 보석 말고는 뭐 떠오르는 게 없는 것 같다.

유리는 목재나 플라스틱과는 달리 열에 강한 편이며, 불탈 때 유독가스가 발생하지 않는다.
성냥을 갖다 대면 바로 불이 붙을 정도로 수백 도로 달궈진 유리 막대도, 차가운 유리와 외형상 전혀 차이가 안 보이기 때문에 취급에 절대 주의해야 한다고 과학 실험실 안전 수칙에 언급되어 있을 정도이다.

유리는 금속과는 달리 녹이 슬지 않으며, 산성이나 염기와 반응하지 않기 때문에 염산이나 황산, 수산화나트륨 같은 각종 위험한 화학 약품을 담을 수도 있다.
유리는 도자기와 더불어 전자레인지에 넣기에 가장 적합한 용기 재료이기도 하다.
(종이나 나무 그릇은 용기도 손상될 수 있기 때문에 안 되고, 금속 그릇은 전자파를 반사하기 때문에..;;)

그런데 이런 유리도 단점이 있으니, 조금만 충격을 받아도 잘 깨진다는 것이다. 깨질 때 꽤 경쾌한-_- 소리가 난다. 액션 영화에서는 유리창이 박살나는 장면은 단골로 등장하는 듯하다. 역시 만만한 게 유리창. ㄲㄲ

하지만 깨진 유리 조각은 굉장히 날카로워서 사람이 다치기 쉽다. 자동차나 자전거가 다니는 길에 이런 게 널브러져 있으면 타이어 펑크 내기 딱 좋다. 이런 조각들은 수거하기도 힘들다.
말이 나왔으니 말인데, 사람이 자기 신체로 유리를 직접 파괴하는 건 대단히 위험한 짓이기 때문에 어떤 경우에라도 절대로 하지 말아야 한다. 교통사고나 화재로 인해 건물이나 교통수단으로부터 긴급히 탈출해야 할 때라도, 다른 무겁고 단단한 물건(망치, 소화기 등)으로 유리를 미리 먼저 부순 뒤에 나가야 안전하지, 박치기를 하는 건 아주 위험하다. 유리 조각에 조금만 깊게 베여서 동맥이라도 손상되면, 급소를 다치지 않고도 과다 출혈로 죽는 수가 있다.

긴급 상황이라면 차라리 이해라도 하는데, 열받았을 때 객기 부린답시고 유리창이나 거울을 맨주먹으로 쳐서 깨는 건... 자살행위나 다름없다. 주먹과 닿은 유리 표면이 부서지는 순간 손은 유리 조각에 찔리며, 유리를 뚫고 들어갔다가 되돌아오는 과정에서 날카로운 유리 날에 쫘악~ 베이고 긁히고 유리 조각이 박힌다. 손은 그야말로 피투성이가 되고, 잘못하면 불구가 될지도 모른다.

한 줄 요약: 페르시아의 왕자처럼 행동하지 말 것. ㅋㅋㅋㅋㅋ 게임은 게임일 뿐이다. 묘하게도 1과 2에서 모두 이런 장면이 있다.

사용자 삽입 이미지

거울을 무려 맨발로 격파하는 왕자님. 자기 영혼(?)이 빠져나가고, HP는 1로 곤두박질친다.

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2는 아예 시작부터가 저런 막장 설정으로..;;

좀 큰 규모의 교통사고가 나면 역시 해당 교통수단의 유리창도 박살이 난다. 깨진 앞유리 파편들을 얼굴에 고스란히 뒤집어 쓴 자동차 운전자는 충돌로 인한 충격보다도 이것 때문에 그대로 끔살 당하곤 했다..;;
그래서 두 유리판을 셀룰로이드로 접착한 안전유리가 20세기 초에 발명되었다. 일반 유리보다 잘 깨지지 않고, 심한 충격을 받아 깨지더라도 유리 조각들 모양으로 금만 쫙 생기지 모양은 유지되는 유리이다. 이것도 만능은 아니겠지만, 그래도 마치 방탄조끼나 헬멧만큼이나 인간의 생명을 구하는 데 큰 기여를 한 훌륭한 발명품임이 틀림없다.

끝으로, 유리 조각이 아니라 아예 구슬이나 쇳조각을 폭발력으로 날리는 샷건, 수류탄의 살상력은 어느 정도일까? 가까이서 맞으면 사람 몸 정도는 그대로 걸레가 된다. 소대원들을 살리려고 사고로 떨어진 수류탄을 몸으로 덮어 산화한 순직 군인 얘기가 전해지는데... 표현을 미화해서 ‘산화’라고 하지, 정말 처참한 최후를 맞이한 것이다.
그런 게 박혀 있는 채찍의 파괴력도 melee 냉병기 중에서는 단연 최강이니, 단일 쇠붙이를 찔러 넣거나 총알을 박아넣는 무기뿐만 아니라 ‘파편형’ 무기도 다시 보지 않을 수가 없다.

Posted by 사무엘

2010/12/01 17:31 2010/12/01 17:31
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  1. 다물 2010/12/01 18:48 # M/D Reply Permalink

    유리는 고체와 액체 중간쯤 되는 성질을 가지고 있습니다. 가만히 놔두고 오래 있으면 조금씩 아래로 흐른다는.
    저도 어릴때 유리창 깨다가 손에 피가 ㅜ.ㅜ
    텔레비전에서 보이는 유리병 깨는건 설탕으로 만들어서 하는 경우가 많다고 들었습니다.
    어떤 물건이던지 좋고 나쁜 물건으로 만드는건 쓰는 사람 문제겠죠.(핵을 폭탄으로 쓰느냐 전기 발전에 쓰느냐 ...)

  2. 박상대 2010/12/02 00:29 # M/D Reply Permalink

    성룡영화 폴리스 스토리 1의 백화점 격투 장면에서
    주변의 유리가 엄청 많이 깨집니다.
    백화점에 저렇게 유리가 많았나 하는 생각이 들었습니다.

    어디서 주워듣기를 그 장면의 유리가 전부 진짜-_- 라고 하던데,
    글을 읽어보니 절대로 진짜 유리일리가 없겠네요.

  3. 사무엘 2010/12/02 07:46 # M/D Reply Permalink

    다물: 네. 제가 이 글을 쓰면서 참고한 자료에서도 유리가 조금씩 아래로 흘러내린다는 것과 설탕 모조 유리 얘기가 있더군요.

    박상대: 진짜 유리는 물론 아니지요. ^^;; 특히 박치기로 유리 깨는 장면은 유리 조각들의 엔트로피가 머리카락들만큼이나 워낙 높다 보니, CG로 만들기도 힘들고(요즘 기술로야 문제 없겠지만-_-) 피의 대체품만큼이나 일찌감치 유리의 대체품이 연구돼 왔을 겁니다.

  4. 김기윤 2010/12/02 10:48 # M/D Reply Permalink

    유리는 금속과는 달리 녹이 슬지 않으며, 산성이나 염기와 반응하지 않기 때문에 염산이나 황산, 수산화나트륨 같은 각종 위험한 화학 약품을 담을 수도 있다.

    를 보니까 옛날에 보던 개그 하나가 생각나네요.

    "마왕님, 이 병에 있는 약품은 닿는 것은 뭐든지 어떤 것이던 녹여버립니다. 이걸로 인류를 침공합시다!"
    "아니, 이녀석이 어디서 거짓말을...! 당장 저녀석을 쳐라!"
    "네?.... 아니 실험도 안해보시고...... 어....어라?"

    1. 사무엘 2010/12/02 18:50 # M/D Permalink

      곁에 닿는 모든 물질을 금으로 만들어 버리는 마이더스의 손도 아니고 이거..;;
      담을 용기조차 없을 정도로 넘사벽인 약품이 세상에 과연 존재할까 궁금해집니다.
      그나저나 도자기는 투명하지 않다는 것만 빼고 화학적으로 유리와 거의 같은 물질인 걸까요? 그것도 궁금하네요.

  5. spartan 2010/12/04 02:25 # M/D Reply Permalink

    검색이 좋긴 좋네요

    1. 유리란?

    규사·탄산나트륨·탄산칼슘 등을 고온으로 녹인 후 냉각하면 생기는 투명도가 높은 물체. 종래에는 규산을 주체로 한 규산염유리가 대표적이었지만 현재는 붕산염유리·인산염유리 등의 산화물 유리가. (즉 유리에도 종류가 있다)

    일반적으로 융해된 액체를 냉각하면 일정한 온도에서 응고하여 결정으로 되지만 어떤 종류의 것은 냉각해도 응고·결정화하지 않고, 온도가 낮아짐에 따라 점차 점성이 증가하고, 나중에는 굳은 고형물이 된다.
    이와 같이 된 비결정 고형물을 일반적으로 유리상태에 있다고 하며, 특히 무기물로서 이와 같은 상태가 된 것을 유리라고 한다.
    유리가 될 수 있는 무기물에는 여러 종류의 것이 있는데 셀레늄·황 등의 원소, 규소·붕소·저마늄 등의 산화물이나 산화물염류·황화물·셀레늄화물·할로젠화물 등이다.

    물질 구조상으로 보면, 일정한 비율로 결합된 금속이나 비금속의 산화물이 열로 인하여 화학반응을 일으켜, 원자가 불규칙한 망목상(網目狀)으로 연결된 물질을 말하는데 겉보기는 고체이지만 고체 특유의 결정구조를 가지지 않으며, 일정한 녹는점도 가지고 있지 않다. 이 때문에 유리를 아스팔트 등과 같은 무정형 물질로 보며, 물성론적으로는 극단적으로 점도가 높은 액체(과냉각 액체)로 본다.


    2. 유리의 성분과 구조

    유리가 포함하고 있는 성분은 종류에 따라서 다르지만, 석영유리와 같은 특별한 것을 제외한 대부분의 유리는 유리 조직의 주체가 되는 망목형성(網目形成)의 물질과, 그것과 화학적으로 느슨하게 결합하여 유리에 특정한 성질, 즉 용해성·착색·투명도·화학내구성·전도성 등을 가지게 하는 보조물질을 포함하고 있다


    3. 유리의 분류와 용도

    유리는 조성·형상·용도 등에 따라 다양하며 일반적인 분류를 하기는 어렵다. 조성에 따른 분류에서는 산화물 유리의 경우, 유리의 망목구조의 주체를 이루고 있는 성분에 따라 규산염유리·붕규산염유리·인산염유리 등으로 나뉜다. 이 중에서도 실용되고 있는 대부분의 유리는 규산염유리인데 규산 이외의 주요 성분의 이름을 연달아 부르는 수가 많아 석영유리·나트륨유리·나트륨석회유리·납알칼리유리·나트륨석회알루미나유리 등으로 나뉜다.


    4. 유리의 일반물성

    각 유리가 공통적으로 가지고 있는 뚜렷한 성질은 빛에 대한 투명도이며 따라서 원료의 순도가 문제된다. 그 중에서도 원료에 포함되어 있는 철분이 유리의 투명도에 크게 영향을 미치는 요소가 되는데, 일반적으로 가장 많이 사용되는 규산질원료 중의 철분함유량이 크게 문제된다.

    화학적 성질:유리는 화학적으로 매우 안정한 재료라고 생각되고 있으나 실제로는 물·산·알칼리 및 대기 중의 수분·이산화탄소 등으로 인하여 다소 침식작용을 받는다.

    예컨대 창유리의 표면이 색채를 띠게 되는 것을 볼 수 있는데, 이것은 대기 중의 수분을 흡수하여 침식된 결과 나타나는 현상이며, 렌즈 표면에 곰팡이가 발육하여 렌즈를 상하게 하는 수도 있다.
    일반적으로 규산염유리 제품은 염산·황산 등 산에는 매우 서서히, 수산화나트륨 같은 알칼리에는 이보다 많이 침식되며, 플루오르화수소에 대해서는 심하게 침식된다.
    그러나 어떤 종류의 인산염유리는 플루오르화수소에 대해서도 강하다. 한편, 물유리라고도 하는 규산소다유리는 완전히 물에 녹지만, 석영유리나 어떤 종류의 붕규산유리는 거의 물에 녹지 않는다.
    이와 같이 유리의 화학적 내구성은 조성에 따라서 매우 다르나 일용유리제품은 실용상 충분한 내구성을 가지도록 조성이 선정되어 있다.


    일단 유리는 대충 이런 놈이고, 다음으로 도자기에 대해서 살펴보면

    1. 도자기란?

    점토·장석·규석·도석 등의 무기물질들을 단독 또는 혼합하여 성형한 다음 열을 가하여 경화(硬化)시킨 제품을 말한다. 1차적인 경화과정인 초벌을 거친후 유리질의 유약을 입혀 다시한번 높은 열을 가해 구워내는 재벌을 거친후 조각따위를 하기도 한다. 종류로는 자기·석기·도기·토기 등이 있다.


    2. 초벌의 원리

    도자기 원료는 고령토(또는 점토) 이고 이것은 아주 작은 입자로 되어 있다. 여기에 물을 조금 첨가하여 반죽하면 유동성이 생기고 어떤 모양으로 만들수 있으며, 이를 건조한 다음 열처리하면 단단한 돌처럼 변한다. 이런 경화현상을 보통 소결(sintering)이라 한다. 세라믹(고령토, 점토 등과 같은)의 분말에 대하여 보면 SiO2, Al2O3와 같은 성분으로 이루어져 있고 분말의 표면은 이런 조성의 결합이 끊어져 있는 상태이다. 결합이 끊어져 있는경우 분말의 내부보다 표면의 에너지가 높은 상태가 된다. 이것을 표면에너지라고 한다. 따라서 분말이 더 작아지면 비표면적비가 높아지고 표면에너지도 높아지게 된다. 이러한 분말에 최소한의 활성화에너지를 가하면 이 분말들은 인접분말과 합쳐지면서(necking) 비표면적을 낮추려는 방향으로 바뀐다. 이러한 현상이 전체적으로 일어나기 때문에 분말들이 서로 합쳐지거나 연결되어 나중에는 돌처럼(소결체) 되는 것이다.

    그래서 고령토나 점토처럼 녹는점이 매우 높은 물질도 녹는점이 있기전에 소결현상이 먼저 일어난다. 전체적인 메카니즘은 소결현상에 의하지만, 점토처럼 불순물을 다량 함유하고 있다면 녹는점이 낮은 물질이 먼저 녹고 분말들의 결합을 유도하기도 한다.

    도자기를 인공적으로 만든 바위라고도 하는데, 이는 바위가 부서져서 된 흙이 다시 뭉쳐 바위가 되는 현상과 비슷하기 때문이다.

    젖은 점토로 모양을 빚어 바짝 말리면 어느정도 딱딱해 지는데 그 상태는 바위 중에서도 물과 바람에 의해 깎이고 쌓인 흙들이 눌려 만들어진 퇴적암과 비슷하다 할수 있으며, 말린 것을 다시 초벌구이 하면 고온에서 구워지는 동안 흙 속의 수분이 날아가 딱딱해질 뿐만 아니라 입자들 사이에 있는 유리의 주성분인 규산질이 녹아 서로 달라붙게 되는데, 이는 고온에서 녹았다가 딱딱해진 화성암과 비슷한 현상이다.


    3. 재벌의 원리

    유약이 되는 물질이 낮은 융점을 가지면서 용융상태의 점도가 높아서 표면에 유리의 코팅층이 생기는 것. 초벌이 sintering이라면 재벌은 melting.


    4. 유약이란?

    도자기를 제조할 때 성형하여 구운 소지(素地) 위에 엷게 피복 ·밀착시키기 위해 바르는 유리질 소재의 잿물을 말한다.

    유약을 바르는 목적은 표면에 광택을 주어 제품을 아름답게 하는 것 외에도 강도를 더하고 표면을 반질반질하게 하여 더러워지는 것을 방지하는 데 있다. 또 흡수성을 없애어 물이나 화학약품에 대한 저항성을 증가시킨다는 실용면에도 도움이 된다.
    (흡수성 낮은 성질을 띄는 유리를 표면에 코팅 시키는 개념으로 이해하면 될듯 하다)

    유약의 성질로서는 열팽창률이 소지의 재료와 거의 같고 녹는 점이 소지재료보다 낮아야 한다. 도자기에 유약을 바르고 구웠을 때 잘 녹아 유동하여 소지에 밀착함으로써 표면에 엷은 유리막을 생성하는 것이라야 한다. 유약이 소지의 팽창 수축과 일치하지 않을 때는 벗겨지거나 균열이 생긴다. 이 균열을 관유(貫乳)라고 하며, 이것을 장식으로 이용하는 도자기도 있다.
    유약은 일반적으로 투명한 것이지만 유백유 ·색유 ·결정유 ·무염유 ·균열유 등이 있다.

    유약의 조성은 소성(燒成) 온도의 고저와 토질에 따라서 조합과 조성이 다르며, 일반적으로 자기유와 도기유로 분류된다. 주성분은 규산화합물이고, 사용되는 원료로 자기와 같이 고온도(1,200∼1,500 ℃)에서 소성하는 것으로서 장석 ·석영 ·석회석 ·고령토 등이 있으며, 도기(陶器)와 같이 저온도(960∼1,000 ℃) 소성에는 고령토 ·붕사 ·장석 ·석회석 등이 사용된다. 색채를 가하기 위해서는 철 ·구리 ·코발트 등의 산화금속 화합물이 혼합된다.

    이것과는 별도로 금속면에 유리질의 유약을 구워 붙여 피복한 것을 법랑이라고 하는데, 팽창계수가 크고 융점이 낮은 것으로, 도자기의 유약과는 구별된다.


    5. 도자기의 쓰임

    밥/국그릇, 뚝배기/장독대, 화분, 변기, 세면대, 타일류, 첨단도자기(뉴세라믹.알루미늄 같은 금속을 원료로 하기도 함)-강철을 자르는 공구용/우주왕복선 동체 외부표면 단열재 등등..



    대충 정보들을 긁어모아 조합해 보니..
    도자기나 유리나 성질도 얼추 비스무리 하고 규소.. 규산염 얘기가 꼭 들어가 있고.. 비슷한 점들이 상당히 많은데 크게 몇가지 차이점을 보이네요

    1. 말씀하신 투과성.
    유리의 종류에 따라서 아닌것도 있다고는 하지만, 대개의 유리는 투과성이 좋은 반면. 도자기는 그렇지 못하다

    2. 쓰이는 원료.
    규산염이니 뭐니 공통적으로 보이는 것들이 많지만, 유리의 경우보다 도자기의 경우 '흙' '점토'같은 표현에서 볼수 있듯 다수의 불순물을 포함한다. 고령토라 해도 흙은 흙이다; 뭐 유리의 원료도 어떻게 보면 흙이라 할수 있겠지만서도..

    3. 생성원리
    유리는 원료를 가열해 액체상태로 '녹인'후, 냉각하면 얻어지는 과냉각어쩌구 라지만, 도자기의 경우 원료인 점토를 통채로 녹여버려 냉각하는 것이 아니다. 성형방식이 완전히 다르다 할수 있다. 도자기는 점토를 반죽해 틀을 잡아놓고, 즉 성형을 해놓고 구워버리면. 일부(규산염)는 유리처럼 녹았다가 냉각시 굳어지면서 단단해지는 과정을 겪기도 하지만, 전체적인 메커니즘은 '소결'현상에 의한다.


    대략 요 3가지가 큰 차이점을 보이는것 같습니다 그 외에는 비슷한 점들이 참 많네요 특히 도자기에서 재벌할때 나오는 유약. 유약의 성질하며 조성하며 특징하며. 유리랑 거의 같다고 봐도 무방한듯

  6. 맑아릿다 2010/12/06 03:46 # M/D Reply Permalink

    아 댓글 스크롤 압박;
    유리는 렌지에 넣고 돌리기에 딱이지만 도자기는 그러면 안돼요(<-)

    아니 너 발제문 쓰다 말고 뭐하는 거니

    1. 사무엘 2010/12/06 13:12 # M/D Permalink

      응? 도자기도 원래 전자레인지용으로 괜찮지 않나요?
      (저는 이제야 발제문 준비 끗~~ ㅋㅋ 인쇄하고 슬슬 학교 가야죠.)

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