수제 불꽃놀이에 도전해 보세요! 간단하게 할 수 있는 화학 실험 (흑색 화약·건류)

※　반드시 보호자나 성인과 함께 해주세요. 보호 안경을 착용하고 물 등을 준비하는 등 안전 수칙을 지키며 진행하세요.

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직접 만든 불꽃놀이로 여름밤을 더욱 특별하게 만들어보는 건 어떨까요?

직접 실불꽃놀이(선향불꽃)에 도전해 보세요! 여름밤에 제격인 실불꽃놀이를 직접 만들 수 있습니다. 재료는 젓가락, 황, 질산칼륨, 그리고 한지. 이 재료들만 있으면 직접 만든 흑색 화약을 사용해 오리지널 실불꽃놀이를 만들 수 있어요.

간단하게 순서를 설명해 드릴게요. 먼저, 젓가락을 ‘건류’합니다. 이는 젓가락을 고온으로 가열해 탄화시키는 과정입니다. 이렇게 만들어진 숯에 황과 질산칼륨을 섞으면 수제 흑색 화약 완성! 다음으로, 이 화약을 한지로 감쌉니다. 여기가 바로 장인의 기술이 빛을 발하는 부분이죠.

자, 이제 불을 붙여볼까요? 성공하면 시판되는 실불꽃놀이처럼 작고 둥근 불꽃 덩어리가 생기고, 반짝이는 불꽃을 흩날리며 계속 타오릅니다. 마치 여름밤 하늘에 나만의 불꽃을 쏘아 올리는 듯한 기분을 느낄 수 있어요! 주의할 점은, 화약을 다루기 때문에 반드시 어른과 함께 안전하게 즐겨주세요.

자세한 실험 순서를 설명해 드릴게요.

과학 레시피

준비물: 젓가락, 질산칼륨, 황, 철 가루

도구: 가스버너, 시험관, 유리관 달린 고무마개, 막자사발과 막자, 한지, 수조

지금부터 설명하는 것처럼 젓가락으로 숯을 만들지 않고, 시판되는 활성탄을 사용할 경우에는 숯 가루를 추천합니다.

고성능 고품질 활성탄 ‘시라사기’(아마존)

라쿠텐이나 아마존에서도 비슷한 제품이 판매되고 있습니다.

아마존 (활성탄: 가루)

라쿠텐 (마 숯가루 12g HEMPS 헴프스)

젓가락으로 숯 만들기!

먼저 젓가락을 찌듯이 굽는 과정(건류: 외부 공기를 차단하고 가열 분해)을 통해 휘발성분과 불휘발성분을 분리합니다. 젓가락은 **목탄(숯)**과 나무 가스(가연성 가스), 목타르(검고 갈색을 띠는 끈적한 액체), 목초액(노란 액체) 등으로 분해됩니다.

젓가락을 시험관에 채워 넣습니다. 시험관 하나를 버려야 하므로 더러워진 시험관이 좋을 수도 있어요.

반드시 입구를 아래로 향하게 설치해야 합니다. 시험관이 깨질 수 있습니다. 또한 시험관을 밀폐해서는 안 됩니다. 주의하세요. 건류에 대한 내용은 중학교 입시 등에 나오기도 하죠. 가열하기 시작하면 하얀 연기 같은 것이 모락모락 피어오릅니다. 이 가스에 불을 붙여보면 재미있을 거예요. 이 영상을 보세요.

가스가 더 이상 나오지 않으면 끝난 겁니다. 목초액을 버리고 숯만 꺼냈습니다. 이 정도 양으로 약 0.6g의 목탄이 만들어집니다.

만들어진 목탄 부분을 톡톡 부러뜨려 막자사발에 넣고 갈아줍니다.

흑색 화약 만들기

다음으로 목탄 0.4g, 황 0.6g, 질산칼륨 3.0g을 막자사발에 넣고 잘 섞어줍니다. 건류를 하지 않을 경우에는 위에서 판매하는 숯을 사용하세요. 가루 형태가 좋습니다.

이것은 #흑색화약 으로, 예전에는 화승총 등에 사용되었다고 합니다. 목탄은 연소 역할을, 황은 발화점(232도)을 낮추는 역할(목탄의 발화점은 250도~300도), 질산칼륨은 산소를 공급하는 산화제 역할을 한다고 합니다.

회색 가루가 만들어집니다.

이 흑색 화약을 약수저(작은 것)로 두 숟가락 정도 가늘게 자른 한지 위에 놓고 손으로 종이를 조심스럽게 비틀어줍니다.

여기에 중요한 포인트가 있습니다. 실불꽃놀이가 잘 만들어지는지는 이 놓는 방법에 달려 있습니다. 먼저 가로로 놓고 한지를 2.5cm 너비로 자릅니다.

그다음 여기에 흑색 화약을 놓습니다. 가운데에 조금 더 많이 놓아 그림처럼 배치합니다. 이해하기 쉽게 매직으로 표시했어요. 그 후 2, 3번처럼 접는데, 공기가 들어가지 않도록 공기를 빼는 느낌으로 접어 넣습니다.

마지막으로 4, 5번처럼 비틀면 완성입니다.

작은 약수저로 뜹니다.

이것을 한지 위에 올려놓고

손으로 비틀어줍니다.

정성스럽게 비틀어주세요. 반드시 물이 담긴 수조 위에서, 시험관 집게 등으로 윗부분을 잡고 아랫부분에 불을 붙여 보세요. 뜨겁다고 생각하면 바로 손을 놓는 것도 잊지 마세요.

성공하면 시판되는 실불꽃놀이와 비슷한 불꽃 덩어리가 만들어집니다.

이 영상이 성공했을 때의 모습입니다.

시판되는 불꽃놀이(아마존, 라쿠텐)와 비교해 보는 것도 재미있겠죠. 직접 만들어 보면 시판 불꽃놀이가 얼마나 잘 만들어졌는지 새삼 깨닫게 되는 재미도 있습니다.

어쨌든 가장 중요한 것은 가루 활성탄입니다. 이것을 꼭 준비하도록 합시다.

아마존 (활성탄: 가루)

참고

뱀 불꽃놀이도 추천합니다! 낮에 실험해도 재미있어요.

「手作りヘビ花火」まるで芸術作品だ！（蛇花火・手作り花火）

전에 셀로판테이프에 철 가루를 붙여 불을 붙이는 간단한 불꽃놀이를 본 적이 있습니다.

간단하게 만들 수 있는데 꽤 박력이 넘쳤습니다. 이런 방법도 있구나 하고 놀랐어요.

일본산 불꽃놀이 히가시노 실불꽃놀이 나가테 보탄 쓰쓰이 도키마사 장난감 일본산 불꽃놀이 제작소 일본산 가격: 660엔 (세금 포함, 배송비 별도) (2022/7/12 기준) 라쿠텐에서 구매

실제 불꽃의 빛과 소리의 차이로 거리를 계산해 본 적도 있습니다.

花火の光と音のズレから距離を求めてみよう！【理科・物理】

‘과학 노트’에 대하여

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