2007. 7. 27. 17:15
[정보]
* image source : flickrs
그런데.. Do you know what makes fireworks WORK?
한번 생각해 보신 적 있는지요-
다 아는 이야기일지도 모르지만, 혹시나 궁금한 사람들을 위해 몇가지 소개합니다~^^
Physics behind the Firework
짙은 밤하늘을 배경으로 화려한 불꽃들을 장식하는 순간의 스펙타클 쇼를 위해--
Pyrotechnician들은 미리 구상한 계획에 필요한 계산을 합니다
물리학이라고 하기는 너무 거창하고-, 여러 가지 크기의 불꽃을 어느 위치에서 연출할 것인지를 결정하는데 적용되는 간단한 원리를 소개하겠습니다.
추진 화약(금속이온, 산화제, 환원제 등의 혼합물)을 정해진 지름과 높이가 있는 Shell(원통)에 넣고, 일정한 각도로 조준하여 불을 붙이게 됩니다.
이 때,
"사용되는 원통(shell)크기와 화약의 양에 따라 초기속도(initial velocity)를 조정하는데,
화약이 든 원통은 중력의 영향을 받으면서 수직 상승하고,
조준한 각도가 있으므로 수평 이동을 동시에 하게 되므로,
최종적으로 불꽃이 터지는 위치는 점화시켜 출발하는 순간의 수직상승속도(초기속도)와 출발 후 하 늘에 채류하는 시간을 알 때, 피타고라스정리, 삼각함수의 간단한 공식으로 구합니다"
<불꽃 위치 - Summary>
Shell의 지름이 다른 종류 여러 개(2inch ~ 12inch)를 같은 각도(75 degree)로 쏘았을 때를 예를 보면.. 한눈에 들어오네요^^
물론, 불꽃의 위치 뿐 아니라 모양과 터지는 시간 등도 고려를 하게 되는데, Shell 내에 화약(Black powder/Gun powder)와 함께 Time-delay fuse가 있어 최종 불꽃이 터지는 시간을 조정한다고 합니다.
Chemistry behind the Firework
화학 반응을 빼놓고는 Firework를 상상할 수 없죠-^^
사용되는 화약(Black powder/Gun powder)에는 산화제(Oxidizers), 환원제(Reducing Agent), Coloring Agent(금속이온 포함하는 연소시 발색물질), 고착제(Binders and regulators)가 혼합되어 있습니다.
1. 산화제(Oxidizer) : N(give up 1/3 of O2) 혹은 Cl(give up all of O2) 포함, O2를 생성
2. 환원제(R.agent) : S 혹은 C를 포함, 산소와 반응하여 SO2, CO2를 만들며 Hot gass를 produce. 반응속도 조절(Regulator/Speeding or Slowing).
3. Coloring Agent : 불꽃반응에 쓰이는 금속이온~포함
Posted by 알 수 없는 사용자
박태준학술정보관 신착자료 |