A-2 2025 년 7 월 11 일- 2025 년 7 월 17 일 미국 사회

< 최민기 기자 > 많은 사람들의 눈에 7월 4일은 퍼레이드, 바 비큐, 불꽃놀이가 있는 날이다. 이 전통은 건 국의 아버지들이 필라델피아에 모여 독립선 언문을 작성하고 서명한 후 미국 역사가 시 작될 때 비롯되었다. 1776년 7월 4일, 대륙회 의가 독립선언문을 채택한 지 하루 뒤, 훗날 미국의 두 번째 대통령이 된 존 애덤스는 아 내 애비게일에게 독립기념일을 선언하는 편 지를 썼다. 1년 후인 1777년, 필라델피아는 애 덤스가 ' 일루미네이션 ' 이라고 명명한 불꽃놀 이와 독립기념일을 기념하는 퍼레이드로 이 날을 기념했다. 미국 건국 초기에 존 애덤스는 아내 애비게 일에게 보낸 편지에서 독립기념일에 대해 " 대륙의 이쪽 끝에서 저 쪽 끝까지 영원히, 쇼, 게임, 스포츠, 총, 종, 모닥불, 일루미네이션으 로 화려함과 퍼레이드로 엄숙하게 거행되어 야 한다 " 고 썼다. " 모닥불과 일루미네이션 " 은 우리가 알고 있는 불꽃 제조술과 폭죽을 직접 말한다. 불꽃놀이가 유색의 불을 생성하는 연 소 반응의 좋은 예이다. 그러나 유색 불꽃 놀 이의 발명은 비교적 최근의 일이며 모든 색상 을 쉽게 생산할 수 있는 것은 아니다. 전국의 많은 사람들에게 독립기념일은 불꽃 놀이의 소리와 다채로운 조명 쇼로 가득 찰 것이다. 큰 굉음 같은 소리부터 긴 휘파람 소 리, 밝은 빨간색에서 옅은 파란색에 이르기까 지 수천 가지의 다양한 불꽃놀이와 이 재미있 는 폭발을 탐구하는 화학 분야의 전체 분야가 있다. 불꽃놀이의 안전한 사용과 휴일을 축하 하기 위한 불꽃놀이 사용을 장려한다. 불꽃놀이를 위한 수백 가지 화학 공식이 있 다. 확학자들은 하고 싶은 대로 불꽃놀이 제 조 레시피가 있다. 이 혼합법은 여전히 전형 적인 고대 화학 물질 혼합물을 기반으로 하 지만 현대 불꽃놀이는 오늘날의 놀라운 쇼를 보여주기 위해 모든 종류의 화학 마법을 사 용한다.

불꽃놀이의 초기 역사 폭죽은 기원전 200 년 중국인에 의해 우연히 처음 발명되었다. 그러나 1000 년 후가 되어서 야 중국의 연금술사들이 서기 800 년에 폭죽을 개발했다. 이런 초기의 불꽃놀이는 대부분 악 령을 겁주기 위해 고안된 밝고 시끄러운 혼합 물이었고 오늘날 우리가 보는 화려하고 통제 된 폭발은 아니었다. 또 다른 천년이 흘러 이 탈리아인들은 가연성 혼합물에 다양한 요소 를 도입해 색상을 추가하는 방법을 알아냈다. 색상 불꽃 혼합물에 스트론튬 원소를 추가하 면 붉은 불꽃이 생성된다. 구리는 파란색, 바 륨은 녹색 그리고 노란색은 나트륨이다. 화학 물질이 너무 많거나 너무 적으면 온도 에 큰 변화가 일어나 보이는 색의 파장이 달 라진다. 점화될 때 화학 물질의 적절한 혼합 물은 전자를 여기시켜 다양한 색상의 빛을 발 산하기에 충분한 에너지를 생성한다. 이 색상 들의 화학적 성질이 새로운 것은 아니지만, 각 세대는 하늘에 흩뿌려진 색상에 흥분한다. 현재 폭죽은 빨간색, 녹색, 파란색, 노란색, 자 주색 및 이들의 변형과 같은 다양한 불꽃 색 상을 갖고 있다. 각 색상은 동일한 방식으로 작동한다. 서로 다른 원소가 발화하면 서로 다른 색상으로 변환되는 다른 파장의 빛을 방 출한다.

미국의 폭죽 사용 증가 추세 현재 미국인들은 모든 남성, 여성 및 어린이 가 매년 거의 1 파운드의 폭죽을 쏘고 있다.

그리고 이 수치는 2000 년 0.5 파운드에서 최 근 몇 년 동안 급격히 증가했다. 1976 년, 미 국 건국 200 주년을 맞았을 때, 그 수치는 연 간 0.1 파운드에 불과했다. 이런 급격한 증가 이유는 불꽃놀이를 사용하는 개인에 대한 주 정부의 금지 규정이 꾸준히 완화하고 있기 때 문이다. 오늘날 매사추세츠, 뉴저지, 델라웨 어의 3 개 주만이 개인이 모든 종류의 불꽃놀 이를 소유하고 사용하는 것을 완전히 금지하 고 있다. 나머지는 모두 어떤 형태로든 사용 할 수 있다. 2000 년 이후 15 개 주에서 불꽃놀 이법을 자유화했다. 불꽃놀이를 허용한 가장 최근의 주는 아이오와다. 그러나 새로운 법은 7 월 4 일 전후 며칠과 크리스마스와 새해 전야 전후에만 폭발할 수 있도록 허용한다.

주에서는 이제 개인이 불꽃놀이를 구입하 고 소유할 수 있도록 허용하고 있기 때문에 전문가에서 아마추어로 큰 전환이 있었다. 2000 년 당시만 해도 하늘로 쏘아 올리는 불 꽃놀이의 약 3 분의 1 은 섣달 그믐날이나 국가 기념일과 같은 휴일에 전 세계 도시의 하늘을 밝히는 전문 불꽃놀이를 위한 것이었다. 2016 년에는 프로페셔널 디스플레이가 차지하는 비율이 10 % 미만이었다.

모든 것은 흑색 화약에서 시작 모든 폭죽의 첫 번째 재료는 고대의 폭발성 흑색 화약이다. 이것은 천 년 전에 중국의 연 금술사들에 의해 발견되었고, 그 제조법은 그 이후로 수세기 동안 거의 변하지 않았다. 흑 색 화약을 만들려면 질산칼륨 75 %, 숯 15 %, 황 10 % 를 섞기만 하면 된다. 기본적인 폭죽 을 만들려면 일반적으로 두꺼운 판지나 종이 로 만든 용기에 이 가루를 넣기만 하면 된다. 흑색 화약은 공중에 불꽃놀이를 발사하는 데 사용될 뿐만 아니라 색상과 같은 효과를 하늘 의 패턴으로 점화하고 추진하는 데 사용된다. 퓨즈 또는 스파크에 불을 붙이면 황은 화씨 235 도에서 먼저 녹는다. 유황은 질산칼륨과 숯 위로 흘러 연소된다. 이 연소 반응은 많은 양의 에너지와 가스, 즉 폭발을 빠르게 생성 한다. 가스가 빠져나갈 수 있는 작은 구멍이

있으면 반응으로 불꽃이 공중으로 발사된다. 매우 밀폐된 공간에서 불꽃놀이의 구성 요소 를 폭발시키고 근처의 모든 것에 불을 붙인 다. 흑색 화약의 밀폐 정도를 변경하는 것 외 에도 분말 알갱이의 크기를 변경하면 연소 속 도도 변경할 수 있다. 모닥불을 생각해 볼 수 있다. 큰 나뭇가지를 추가하면 불꽃이 더 길 고 느리게 타오른다. 톱밥 한 줌을 불에 던지 면 뜨겁고 빠르게 타오른다. 흑색 화약도 비 슷하게 작동하므로 에너지가 방출되는 양과 속도를 쉽게 제어할 수 있다.

완벽한 푸른 폭죽 만들기 밀폐된 공간에 아주 미세한 흑색 화약을 넣 으면 열, 가스 및 소음의 구름 속에서 폭발한 다. 그렇다면 색상과 밝은 빛은 어디에서 오 는 것일까? 어떤 물질을 가열할 때 실제로 하 는 일은 그 물질 원자의 전자에 에너지를 넣 는 것이다. 전자를 충분히 흥분시키면 전자가 정상 에너지 수준으로 떨어질 때 초과 에너지 를 빛으로 방출한다. 불꽃놀이에 추가하고 가 열하면 다른 색상으로 나타나는 다양한 파장 의 빛을 방출하는 여러 가지 요소가 있다. 스 트론튬은 빨간색을 만든다. 바륨은 녹색을 생 산하고 구리는 파란색으로 타는 식이다. 모든 색상의 폭죽을 만드는 것이 똑같이 쉬 운 것은 아니다. 불꽃놀이 연구 및 개발에 종 사하는 몇 명은 파란색이 생산하기 가장 어려 운 색상이라는 데 동의한다. 푸른색을 만들어 내는 폭죽을 만드는 것은 폭죽 제조 화학자 들에게 오랫동안 도전 과제였다. 짙은 파란 색은 너무 어둡고 밤하늘을 배경으로 볼 수 없다. 배경과 대조를 이루기 위해 파란색을 더 밝게 만들려고 하면 색이 바랜 것처럼 보 일 수 있다. 그러나 파란색이 너무 밝으면 흰 색으로 보인다. 따라서 " 퍼펙트 블루 " 의 파장 은 매우 정확해야 한다. 파란색 빛은 파장이 더 짧기 때문에 이를 달성하기 어렵고, 이는 빛의 파동의 최고점과 최저점 사이의 거리가 매우 가깝다는 것을 의미한다. 화염 또는 연 소 반응에서 구리와 기타 화학 물질의 적절 한 균형은 불꽃놀이에서 최상의 파란색 불꽃

을 생성한다. 최고의 푸른 불꽃 색상은 밤하늘을 배경으 로 눈에 띌 수 있을 만큼 밝지만 여전히 풍부 한 파란색이다. 20 개 이상의 푸른 폭죽 제조 방식이 있지만 이 애매한 색조에 매우 가까운 공식을 찾기 위해 아직 다수의 불꽃 제조자들 이 시도하고 있다. 강렬한 파란색을 만드는 또 다른 어려움은 화학적 반응이 단순하지 않 다는 것이다. 여러 화학 물질과 구리 원소의 조합이 필요하다. 구리가 점화되면 구리 원자 를 둘러싼 전자가 불꽃 속에서 들뜨고 에너지 를 공급받는다. 전자가 이 에너지를 방출하 면 관찰자에게 파란색 빛으로 보인다. 각 색 상은 같은 원리로 작동한다. 서로 다른 원소 가 발화하면서 서로 다른 파장의 빛을 방출하 고, 이는 서로 다른 색으로 변환된다. 따라서 밤하늘에 푸른 빛의 점들이 패턴을 만드는 것 을 볼 때, 실제로는 들뜬 전자가 푸른 빛으로 에너지를 방출하는 것을 보고 있는 것이다. 특정 요소는 다른 색상을 생성하지만 반짝 임과 번쩍임의 효과를 내기 위해 불꽃 공식에 다양한 금속을 추가할 수 있다. 알루미늄, 마 그네슘 및 티타늄은 모두 흰색 불꽃을 생성한 다. 철을 추가하면 황금 불꽃을 얻을 수 있다. 다양한 종류의 숯을 섞으면 빨간색과 주황색 불꽃이 발생할 수 있다. 이런 각각의 요소는 다른 속도와 다른 방식으로 연소되므로 다양 한 색상과 강도의 빛을 생성한다.

휘파람 또는 굉음 만들기 좋은 폭죽 제조의 마지막 부분은 흥미진진 한 음향 효과다. 불꽃놀이에 음향 효과를 추 가하려면 많은 양의 가스를 매우 빠르게 생성 하는 공식이 필요하다. 불꽃놀이에 가스가 빠 져나갈 수 있는 작은 구멍이 있으면 휘파람 소리가 난다. 가스의 속도와 개구부의 크기에 따라 휘파람의 피치와 소리가 달라진다. 굉음 을 만드는 것이 훨씬 쉽다. 가스가 갈 곳이 없 는 밀폐된 공간에 에너지 포뮬러를 넣기만 하 면 된다. 점화되면 압력이 높아지고 불꽃놀이 가 폭발해 갑작스러운 폭발음이 발생한.

이번 독립기념일에 불꽃놀이를 보거나 뒤 뜰에서 직접 불꽃놀이를 펼치면 이제 불꽃놀 이가 어떻게 작동하는지 알게 될 것이다. 불 꽃놀이는 재미있지만, 폭발과 불타는 화학 물 질은 위험하다. 시에서 합법적으로 소비자용 폭죽을 발사할 수 있다면 올바르게 사용하는 것이 중요하다.