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강남구 송파구 서초구 강동구 광진구에서 과학을 지도하는

연세대학교 물리학과 졸업 과학과외강사입니다.

기체의 설질 여러가지 기체에 대한 과학과외강사의 과학  이야기.

새처럼 하늘을 날 수는 없을까요? 이러한 인간의 꿈을 맨 처음

만족시켜준것은 바로 열기구입니다. 엄청나게 큰 풍선을 몸을

싣고 드디어 인간은 하늘을 날 게 된 것이였어요. 그렇다면

열기구가 하늘로 떠오르는 원리는 무엇일까요?

사람들은 비행기가 발명되기 전부터 어떻게 하면 하늘을 날수 있을까에

대해 굉장히 관심이 많았습니다.

화가이자 과학자였던 레오나르도 다빈치도 하늘을 날으는 틀 즉 비행기의

설계도를 그리기도 했습니다. 하늘을 싶은 인간의 욕망을 가장 먼저

충족시켜 준 발명품이 바로 기구입니다. 기구란 기체를 넣어 만들 커다란 주머니로

하늘을 날 수 있게 한 것입니다. 기구는 크게 두가지로 나눌수 있습니다. 한가지는

공기를 가열하면 부피가 팽창되면서 가벼워지는 원리를 이용한

기구로 흔히 열 기구라고 불립니다. 이열기구는 지금도 가장 많이 사용되는

기구랍니다. 다른 한가지는 공비보다 훨씬 가벼운 기체를 채워서 떠오르게한

기구인데 이때 주로 사용된ㄴ 기체는 수소와 헬륨입니다. 그러나

수소로 만든 기구는 폭발의의 위험으로 지금은 사용되지 않고 있습니다.

기구를 처음 만든 사람은 프랑스의 몽골피에 형제입니다.

1783년 두사람은 커다란 종이자루에 나무를 태워 나오는 연기를 채웠는데

자루는 팽팽하게 부풀어 결국 둥실둥실 하늘로 올라가게 되었지요.

이때 기구가 올라간 높이는 약 2000m였다고 합니다. 당시 유명한 프랑스의

과학자 샤를은 몽골피에 형제가 보여준 이굉장한 실험에 대한 소문을 듣고

자신도 기구를 만들어 보기로 결심하였어요 샤룰은 몽골피에 형제가 뜨거운 공기와

연기를 사용한 것과는 달리 1766년에 발견되 수소를 채우려고 했습니다.

그가 수수로를 사용한 까닭은 수소가 공기보다 훨씬 가볍고 공기 무게의 1/10

밖에 되지 않았기 떄문이였어요. 샤를은 수소를 담을 주머니를 비단으로 만들고

그안쪽을 고무로 발라 기체가 빠져나가지 않도록 했답니다.

황산에 철조각을 넣어 발생한 수수를 비단 주머니에 담아서 조심스럽게 기구를

날려보내게 되었어요. 기구에 매달아 놓아던 밧줄을 놓자 기구는 순식간에

하늘웊이 올라갔고 이것은 40분뒤에 24km 떨어진곳에서 발견 되었습니다.

그것은 높이 올라갈 수록 기압이 주머니 내부의 압력보다 작아서 상대적으로

커진 수수기체의 압력을 비단 주머니가 견디지 못해 터진 것입니다.

그뒤 기구는 계속해서 개량되었고사람이 타고 직접 하늘을 날수 있는

기구도 만들어 지게 되었습니다. 재미있는 과학이야기 과학과외 강사님과 함께

공부하면서 하나씩 알아볼까요?