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여름방학을 맞아 피서지에서 신나게 놀 생각에 맘이 들뜬 모험이와 슬기.
더위를 확 날려버릴 시원한 바다나 계곡도 좋을 것 같고, 땀을 뻘뻘 흘리며 산 정상까지 등반하는 것도 괜찮을 것 같다. 모험이와 슬기는 머리를 맞대고 피서지를 결정하느라 고민이 한창인데….

슬기 : 오빠, 우리 해수욕장이나 계곡에 갈까?
모험이 : 글쎄, 고속도로가 막히고 사람들도 많지 않을까….
슬기 : 좋아. 그럼, 산에가는 건 어때? 정상에 올라가면 무지 뿌듯할거야, 그치?
모험이 : 그렇긴 하지만 산은 봄 꽃놀이나 가을 단풍놀이가 제 맛 아닐까?
슬기 : 모험이 오빠, 도대체 피서를 가겠다는 거야, 안가겠다는 거야? 바다도 싫고, 계곡도 싫고, 산도 싫으면 갈 수 있는 데가 없잖아. 그럼 오빠가 피서지를 정해봐.
모험이 : 슬기야, 화내지 말고 잠깐만 있어봐. 내가 근사한 피서지를 생각해볼게. 길도 막히지 않고, 사람들도 없고, 남들과는 차별되는 색다른 피서지라면….
슬기 : 흥, 그런 피서지는 이 지구상에는 없을 걸?!
모험이 : 지구상에는 없다고? 맞아, 거기가 있었지! 슬기야, 별이 수도 없이 빛나고 운석 자국이 여기저기 패인 행성들을 실컷 구경하는 피서는 어때? 로켓도 타고 말이야.
슬기 : 별과 운석, 거기다 로켓까지? 그럼 우주로 피서 가는 거야?
모험이 : 물론이지. 비비탄을 로켓삼아 우주로 날아가는 거야. 중간에 별도 구경할 수 있어. 행성에 도착하면 조그만 크레이터부터 엄청나게 큰것까지 맘대로 구경도 할 수 있을 테고. 어때, 이 오라버니 계획이?
슬기 : 우와~ 신난다! 모험이 오빠 최~고!
과연 모험이는 슬기와 함께 우주에서 멋진 피서를 보낼 수 있을까.

▶▶▶ 비비탄이 발사되는 이유는 뭘까?

비비탄이 발사되는 이유는 에탄올의 산화 반응 때문이다. 여기서 에탄올의 산화 과정은 연소보다는 폭발에 가깝다. 연소와 폭발은 모두 물질이 산화돼 분해되는 과정에서 열을 낸다는 공통점이 있다. 하지만 연소는 산화가 서서히 일어나는 반면 폭발은 아주 짧은 시간동안 대량의 산화가 일어난다. 즉 연소와 폭발은 반응속도의 차이에 따른 구분이다.

페트병 속 에탄올은 산소와 결합해 이산화탄소와 수증기를 만들면서 열에너지를 함께 방출한다.(C₂${H}_{5}$OH+3O₂ → 2CO₂+3H₂O+열에너지) 페트병에 에탄올을 뿌린 후 충분히 흔들면 에탄올이 기화돼 공기(산소)와 섞인다. 이때 압전세라믹에서 전기 불꽃을 튀겨주게 되면 점화돼 폭발이 일어나고, 이 폭발로 발생하는 이산화탄소와 수증기가 다량의 열에너지에 의해 급격히 팽창하면서 유리관 속 비비탄은 외부로 밀려난다.

▶▶▶ 꼭 에탄올을 사용해야 할까?

탄소(C)와 수소(H)로만 이뤄진 탄화수소의 수소 원자를 히드록시기(-OH)로 치환한 화합물을 통틀어 알코올이라고 한다. 에탄올(C₂${H}_{5}$OH)과 메탄올(CH₃OH) 모두 분자식에서 알 수 있듯이 알코올이며 끓는점, 어는점 등 물리적 성질이 유사하다.

하지만 에탄올과 메탄올은 생물학적 활성에 큰 차이가 있다. 술은 에탄올을 희석한 것으로 적당히 마시면 생물에게 큰 해를 입히지 않지만 메탄올은 치명적이다. 몸에서 알코올을 분해해 생기는 1차 산물인 알데히드의 독성에 차이가 있기 때문이다.

에탄올의 분해 후 생성되는 아세트알데히드(CH₃CHO)는 계속 분해되는 반면 메탄올의 분해 후 생성되는 포름알데히드(HCHO)는 맹독성을 지녔다. 따라서 실험에서는 독성이 약한 에탄올을 사용하는 것이 안전하다.

▶▶▶ 레이저를 사용하는 이유는 뭘까?

레이저는 태양광선과 달리 주위로 퍼지지 않고 일정한 방향으로 직진하는 성질이 있다. 특히 레이저는 한 종류의 파장만을 가지고 있는 순수한 단일광선에 해당한다. 태양광선은 프리즘을 통과한 후 무지개색의 여러 광선으로 분리되는 반면 레이저는 프리즘을 통과해도 여전히 한 종류의 광선으로 나오는 것을 보면 알 수 있다. 따라서 뚜렷한 별 형태를 만들기 위해서는 레이저가 가장 적합하다.

▶▶▶ 별이 만들어지는 이유는 뭘까?

일반적으로 거울은 면이 울퉁불퉁하지 않고 일정하게 고르기 때문에 입사각과 반사각이 동일한 정반사가 일어난다. 정5각형의 5개의 꼭지점을 연결해 별을 그려보면 한붓그리기가 가능한데, 레이저가 5개의 거울에 연속적으로 반사되는 경로는 한붓그리기 경로와 똑같다고 생각하면 된다.