수요일엔 바다톡톡
16회 도입강연-한은주
안녕하세요. 저는 현문 중학교에서 과학을 가르치고 있는
한은주라고 합니다. 만나 뵙게 돼서 반갑습니다.
오늘 제가 발표할 주제는요.
메탄 하이드레이트(methane hydrate). 들어보셨죠?
초등학생 여러분, 들어보셨나요? 어른들은 들어 봤을 것 같은데요.
몇 년 전에 일산 킨텍스에서 <대한민국과학창의축전> 할 때,
해양과 관련된 부스에서도 이 분자 모형 만들어 보는
활동을 한 적도 있어요.
‘메탄 하이드레이트가 무엇이냐’에 대한 도입 강연을 하게 됐고요.
제가 한 30분간 강의를 하게 되면 그 이후에
박사님께서 ‘바닷속 광산’이란 주제를 가지고
굉장히 자세하고 재미있게 강의를 해 주실 거니까
만약 궁금한 게 있다면
(박사님께) 질문을 하시면 좋을 것 같습니다.
앞에 메인으로 보이는 이것이 메탄 하이드레이트 분자 구조인데요.
일단 강의에 들어가기 전에 메탄 하이드레이트 연구가
왜 진행이 되어야 하는지에 관련된
과학 송을 들어 보도록 하겠습니다.
-영상 상영-
자, 에너지 송을 한번 들어봤는데요.
이게 메탄 하이드레이트 분자 구조입니다.
여기 보면 ‘아이스 크리스탈’이라고 해서 겉에는 물 분자가 에워싸고 있고요.
이 속에는 메테인 몰큘(methane molecular)이라고 해서
‘메탄 분자가 들어있다’고 돼 있죠? 제가 모형을 만들어서 와봤는데요.
메탄 분자는 가운데는 탄소 원자 하나에
수소 원자 네 개가 결합되어 있어요. 이런 모양으로 생겼고요.
이렇게 생긴 것은 물 분자입니다.
그러니까 물이나 얼음이나 수증기는 한 개의 분자로 이루어져 있습니다.
눈으로 안 보일 정도로 매우 작은 분자는 이렇게 생겼어요.
가운데는 산소 원자가 있고요. 양 끝에는 수소 원자 두 개가
결합하여 있어요. (모형 사이에) 각도가 있죠?
이것이 일자형으로 결합이 되어있지 않고, 이렇게 벌어져 있어요.
벌어져 있고 이 각도는 104.5도 정도 기울어져 있는데요.
이러한 물 분자가, 이 메탄 분자를 에워싸서 만들어진 게,
메탄 하이드레이트에요.
하이드레이트라는 용어 자체가 ‘물로 에워싸이다.’ 라는 화학 용어예요.
메탄은 요즘 메테인이라고도 이야기하는데요.
새로운 교과서에는 다 ‘메테인’이라는 표현으로 바뀌었어요.
근데 아직 웹이나 뉴스 같은 곳에서는 메탄이 친숙하니까 메탄으로 나오고 있죠.
그리고 이것이 메탄 하이드레이트로 발견되면
왜 물 분자가 아니라 얼음 결정(고체)처럼 보여지느냐 하면,
바닷속 깊은 곳은 온도가 너무 차갑기 때문이에요.
온도가 너무 낮고 차가우면 물이 어떻게 되죠?
(얼어요.) 얼죠. 물 분자가 에워싸여져 있는 전체가 어는 거예요.
이게 메탄 하이드레이트의 정체고요.
오른쪽 사진은 메탄 하이드레이트를 채취한 당시에
얼음덩어리의 형태를 띠고 있는 메탄 하이드레이트에 불을 붙인 모습이에요.
이게 얼음처럼 차가워서, 불을 붙인 상태에서
장갑을 끼지 않고 맨손으로 만져도 활활 타오르는 것을 볼 수 있죠.
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