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과학이야기 - 보온병의 원리
작성자 정덕화 등록일 11.10.13 조회수 210

 

보온병이나 보온 도시락이 열을 보존할 수 있는 이유는?

 

보온병은 차가운 것을 담아두면 차가운 채로 뜨거운 것을 담아두면 뜨거운 채로 오랜 시간 보관할 수 있는 용기이지요. 마치 마법의 병 같습니다.

마법의 병은 듀어 병이라고 불리는데 그것은 듀어라는 과학자가 발명했기 때문입니다. 제임스 듀어는 스코틀랜드에서 태어난 영국의 과학자로 마법의 병 외에도 무연탄약을 만든 사람으로도 유명하지요.

처음에 보온병을 만들었던 것은 가정용이 아니라 실험실용이었습니다. 당시 영국의 여러 대학에 있는 연구실들은 액체 공기와 액체 가스를 보존하기 위한 방법을 고민했습니다. 이런 물질들은 매우 낮은 온도에서 보관하지 않으면 순식간에 날아가 버리기 때문이었지요.

“낮은 온도를 유지하기 위해서는 바깥의 뜨거운 공기가 안으로 들어가지 못하도록 해야 해. 그렇다면 열을 전달하지 않는 유리로 이중 벽을 만들고 벽 사이의 공기를 뽑아버리면 되겠군.”

그래서 공기의 이동을 막을 수 있는 보온병이 탄생한 것이지요.

보온병 안쪽 벽을 보면 반짝거리는 것을 볼 수 있습니다. 이것도 다 이유가 있답니다. 안쪽 벽을 도금한 것인데 은도금은 밖의 뜨거운 공기나 차가운 공기를 반사시켜버리고 안의 뜨거운 공기나 차가운 공기도 밖으로 마음대로 나가지 못하도록 한답니다.

그 뒤 독일의 한 기술자가 니켈로 보온병을 감쌀 수 있는 통을 만들어 보온병을 판매하기 시작했습니다. 그러나 당시에는 사람들로부터 인기를 끌지 못했습니다. 손으로 직접 만들기 때문에 값이 워낙 비쌌기 때문이고, 또한 사람들이 많은 필요성을 느끼지 못했기 때문이지요.

보온 통이 널리 쓰이게 된 것은 탐험가들이 보온병의 장점을 이해하면서부터 입니다. 그리고 좀더 널리 쓰인 것은 니켈 통 대신에 플라스틱 통이 만들어지고부터 랍니다.

가정이나 택시에서 사용하는 LPG도 비슷한 원리를 이용해서 만든 것이랍니다. LPG는 가스를 액체로 만든 것인데, 만약 LPG통 같은 특수한 용기가 아니라면 액화 가스는 순식간에 날아가 다시 가스로 변해버리고 말겠지요.

 

☞ 보고 또 보고

▶도금 : 녹이 스는 것을 방지하거나 아름답게 하기 위하여 금속의 표면에 다른 금속을 얇게 입히는 일. 전기 분해를 이용하여 도금하는 방법을 전기 도금이라고 하는데, 보통 도금이라고 하면 전기 도금을 가리키는 경우가 많다. 도금을 할 때는 도금하고 싶은 물체의 표면에 묻은 기름 등 더러운 물질을 미리 묽은 산이나 묽은 알칼리 용액으로 씻어낸 후 도금한다. 도금시키는 물체를 (-)극으로 하고 도금하려는 금속을 (+)극으로 하여, 도금하려는 금속의 이온을 포함한 수용액(도금액) 속에 담그고 직류 전류를 통해 도금하는 방법이다. 금, 은, 구리, 니켈, 크롬, 아연 따위의 도금이 널리 이용되고 있다.

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