양초의 역사 - 양초의 기원, 연소 원리,

양초의 기원
이미 기원전 3000년 경에 이집트에서는 밀랍을 이용해 초를 만들었다는 기록이 있고, 1세기경 로마에서는 쇠기름에 골풀 줄기를 심지로 한 양초가 만들어졌다는 기록이 남아 있습니다. 촛불의 영어 명인 candle은 라틴어 candera에서 왔는데 이건 ‘빛이 어른거리다’는 뜻이래요. 촛불의 불꽃이 일렁이면서 어른거리는 모양새를 의미하는 것이죠. 무엇이든 탄화수소가 풍부해서 타오를 수 있는 것은 모두 양초의 재료가 될 수 있었는데, 그 중에서는 고래기름도 있었다고 해요. 17세기 경에는 향유고래의 기름인 경랍으로 만든 초가 인기를 끌었다는 기록도 있지요. 경랍은 점성과 밀도가 높아 휘지 않는 단단한 양초를 만들 수 있었고, 냄새가 적고 깨끗하게 탔기 때문에 가격이 매우 비쌌다고 합니다. 하지만 근대적 형태의 양초가 등장하기 전까지 주로 양초의 연료로 쓰였던 것은 대부분 소의 기름이었습니다. 제가 좋아하는 소설 중에 로라 잉걸스 와일더가 쓴 ‘초원의 집’ 시리즈가 있습니다. 이 소설은 드라마로도 방영되어 기억하시는 분들이 많으실 텐데요, 그 중 로라의 남편인 앨먼조의 어린 시절에서 양초 만드는 방법이 나옵니다. 소를 한 마리 잡아서 나오는 소기름들을 한데 모아 녹여서 굵은 실로 심지를 넣어놓은 양초틀에 넣고 식혀서 만들었다고 합니다. 양초는 그을음이 적게 나오고 더 빛도 밝지만, 소를 잡아야 하기 때문에 비용이 많이 들어서 평소에는 등잔에 기름을 넣어 호롱불을 켜다가 손님이 올 때나 일요일에만 양초를 켰기에 소 한 마리를 잡으면 겨우내 쓸 양초가 만들어졌다고 합니다. 우리나라에서는 주로 밀랍을 이용해 양초를 만들었지만, 가격이 매우 비싸 서민들은 엄두도 내지 못했고, 대부분은 등잔에 들기름을 붓고 면 심지를 넣은 호롱불을 밝혔다고 합니다. 근대적 양초가 나온 것은 1830년대부터입니다. 석유를 정제하고 남는 파라핀은 가격이 매우 싸면서도 그을음을 거의 발생시키지 않기 때문에 곧 양초의 주재료로 자리잡게 되었지요.

 

양초의 연소 원리
영화에서 보면 악당이 바닥에 석유를 뿌리고 불붙은 성냥개비를 던지는 장면이 자주 등장하곤 합니다. 이 때 석유는 성냥불이 닿는 순간 한꺼번에 맹렬히 불타오르지요. 그런데 양초는 어떤 원리로 한꺼번에 타지 않고 서서히 심지에서만 타오를 수 있는 것일까요.
양초는 전체가 연료로 구성되어 있지만, 신기하게도 실제 연소되는 건 양초의 심지 끝 부분만입니다. 연소란 어떤 물질이 산소와 반응해 열과 빛을 내며 타오르는 것을 말합니다. 따라서 어떤 물질이 연소되기 위해서는 연소될 물질과 산소, 그리고 발화점 이상의 높은 온도가 필요합니다. 이 세가지가 반드시 존재해야 연소가 일어납니다. 그래서 양초는 그 자체가 연소 가능한 물질이고, 산소는 대기 중에 21%나 포함되어 있기 때문에 어디서든 존재하지만, 그냥 놔두어서는 연소되지 않습니다. 양초가 스스로 발화점 이상의 온도로 올라가는 경우는 없으니까요. 초를 연소시키려면 성냥불이나 라이터 등 고온의 발화 유도물질이 필요합니다. 하지만 양초를 구성하는 파라핀은 고체 상태에서는 발화점 이상의 온도로 올라갈 수 없습니다. 고온에서 파라핀은 기체 상태가 되고 비로소 연소 가능한 상태가 됩니다. 따라서 초기에는 성냥이나 라이터로 심지에 불을 붙여 양초의 파라핀을 녹여 기체 상태로 만들어주어야 합니다. 이후에는 촛불의 뜨거운 불꽃에 의해 녹아서 액체 상태가 되고 이 것은 모세관 현상으로 인해 심지를 타고 끝까지 상승합니다. 모세관현상이란 액체 속에 가느다란 관을 넣을 경우, 이 액체 사이의 인력과 액체 분자와 관 벽 사이의 인력에 의해 액체가 저절로 가느다란 관, 즉 모세관을 타고 상승하는 현상을 말합니다. 키가 큰 나무가 뿌리에서 흡수한 물을 나무 꼭대기까지 끌어올릴 수 있는 힘 중의 하나가 바로 이 모세관 현상입니다. 비록 너무 가늘어서 우리 눈에는 보이지 않지만, 식물의 줄기에는 물관이라는 가느다란 관이 있기 때문에 이 관을 타고 물 분자가 상승하는 것이죠 마찬가지로 촛불의 심지 역시 대부분 식물의 섬유질로 만들기 때문에 양초 액이 상승할 수 있는데, 심지 끝에서 이미 켜져 있는 촛불에 의해 다시 충분한 열을 받아 기체 상태가 되며 연소되어 공기 중으로 날아갑니다. 따라서 실제 타는 연료는 몸체지만, 이 몸체를 태우기 위해서는 반드시 심지가 필요하지요. 심지가 양초액을 빨아올리는 능력은 심지의 굵기에 달려 있기 때문에 심지가 너무 굵으면 많은 양의 양초액이 빨아올려져 불빛이 밝아지지만, 초가 너무 빨리 타들어가며, 반대로 양초의 크기에 비해 심지가 너무 작으면 불꽃이 작아지고, 작은 불꽃으로는 주변에서 녹일 수 있는 파라핀의 범위도 작아지므로, 촛불이 고루 녹아내리지 못하고 가운데만 움푹 파인 형태로 녹게 되지요. 또한 심지의 재질에 따라서도 달라지고요. 그래서 양초의 종류와 직경에 맞는 적절한 재질과 굵기의 심지가 필요합니다.

 출처 : http://world.kbs.co.kr/service/contents_view.htm?lang=k&menu_cate=lifestyle&id=&board_seq=2623&page=1&board_code=siencecafe_k

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