http://science.slashdot.org/story/11/12/01/1447208/fire-burns-differently-in-space



무중력 상태의 불꽃이 어떻게 되는가에 대한 논란은 아주 많이 있어 왔다. 심지어 2001년에 나는 이것에 대해 "불이 꺼진다"라고 대답했었다.

지구에서 불꽃이 활활 타오르는 것은 대류현상 때문이다. 뜨거워진 공기는 밀도가 낮아져서 위로 올라가고, 차가운 공기가 그 자리를 채운다. 그 과정에서 산소가 지속적으로 공급되어 연소반응이 유지된다. 무중력상태에서는 "위-아래"의 개념이 없기 때문에 대류현상도 일어나지 않는다.[각주:1]  따라서 대류에 의한 산소 공급은 생각할 수 없다. 이 경우 산소를 공급해주는 자연적인 현상은 기체의 확산이다.

확산은 분자들이 무작위로 움직이기 때문에 일어난다. 예를들어, 왼쪽방과 오른쪽방이 있다고 하자. 왼쪽방에 100명이 있고 오른쪽방에는 아무도 없다. 이때, 사람들에게 아무방이나 골라서 들어가라고 한다면 당연히, 평균적으로, 각 방에는 거의 50명씩 들어가 있을 것이다. 이것이 확산 현상이다. 어느 한쪽에 뭐가 부족하면, 무작위 운동에 의해 그곳은 그것이 채워진다. 즉, 산소가 부족한 곳은 산소가 많은 곳에서 산소가 밀고 들어오게 된다. 확산에 의해 공급되는 산소는 매우 적지만, 아무튼 공급 자체는 계속되기 때문에 불은 꺼지지 않는다. 다만, 불꽃 자체는 매우 작아진다.

그리고 물론 불꽃의 모양은 공 모양이 된다.

그나저나 슬래시닷에서는 토론이 불붙었다.

  1. 우리가 인식하는 위-아래가 없어질 뿐만 아니라, 물리적으로도 구분하지 못하게 된다. [본문으로]
by snowall 2011. 12. 2. 01:46