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염산 제법
염화 나트륨과 황산을 반응시켜서 얻는 방법이 있다. 이것이 만하임 공정이다. 주로 생산 규모가 작은 실험실 등에서 많이 이용된다.
위반응은 상온에서 일어나고, 더 많은 염화 수소를 얻기 위해서는 습기가 없는 상태에서 온도를 200 °C까지 올려야 하고 아래에 반응이 나타난다.
오염화 인과 물을 섞어서 염화 포스포릴과 염화 수소를 생산하는 방법도 있다.
공업적으로는 전기분해에서 발생한 수소와 염소를 직접 반응시켜 얻기도 한다.
염소와 플루오린이 들어있는 유기 화합물(예: 폴리테트라플루오로에틸렌, 염화 플루오린화 탄소, 클로로아세트산, 폴리염화 비닐 등)을 이용한 제법으로 염산의 제조중 가장 큰 부분을 차지 한다.
이 방법에서는 염산은 생성한 데서 사용되는 경우가 많다. 이때는 수소나 플루오린이 염소로 치환된다.
염산 이용
염산은 강한 무기산으로 산업용 공정에 사용된다. 인체에는 위산의 형태로 존재한다.
산화철 등의 녹을 제거하는데 쓰거나, 도금하는 데에 쓴다. 일반적으로 공정에서는 18% 농도의 염산으로 탄소강 표면에 녹을 없애는 데 쓰인다.
여기서 나온 산화철로 몇가지 공정을 거치면 다시 염화 수소로 쓸 수 있다.
이 염화 수소 제작 공정에서 가장 많이 이용되는 방법은 다음과 같다.
염산은 염화 바이닐, 다이클로로에테인, 폴리염화 비닐 등의 유기 화합물의 생산에 쓰인다. 대량 판매를 하지 못할 정도에 소량의 염산을 공급 및 소비할 경우 이 유기 화합물들을 만드는 데 주로 사용된다. 폴리카보네이트, 활성탄, 아스코르빈산(비타민 C)을 비롯한 유기 화합물 뿐아니라 약 역시 염산을 이용하여 생산한다.
(옥시 염소화로 생성된 다이클로로에테인 )
나무 + HCl + 열 → 활성 탄소 (탄소의 활성화)
염산은 수소 이온 농도 지수가 낮아서 염기성 용액을 중화 반응하는 데 사용된다. 구조식은 다음과 같다.
강한 염산(식품용 염산)은 식품을 중화하는 데에 사용되며, 묽은 염산은 염기성 폐수 따위를 중화하는 데 사용된다.
염산 위험성
고농도의 염산은 다량의 증기가 발생하며 이는 눈, 피부, 창자 등의 생체 조직에 손상을 입힐 수 있다. 또 염산을 과망가니즈산 칼륨이나 차아염소산나트륨 등에 섞으면 유독한 염소 기체가 생성된다.
염산 자체가 폭발하지는 않으나 염산에서 생성된 수소는 폭발할 수 있다. 이온화 경향이 큰 알칼리 금속이나 알칼리 토금속과 염산이 반응하면 금속이 부식해서 다음과 같은 반응이 일어난다.
이온화 경향이 큰 칼륨, 칼슘, 나트륨 등의 금속과 반응하면 수소기체가 많이 발생하고 온도가 높은 상황에는 폭발할 수도 있다.
염화 수소
염화 수소(鹽化水素, Hydrogen chloride, 화학식: HCl)는 상온, 상압에서 무색의 유독한 기체이다. 염화 수소의 분자식 HCl은 흔히 염산을 가리킨다. 산의 종류로 특징에 제일 관여하는 것은 수소 이온이다. 또한 염화 수소는 중화 반응을 설명할 때 가장 자주 사용하는 산의 종류이며, 염기의 수산화 나트륨(水酸化[독일어]Natrium, sodium hydroxide)과 결합하는 것으로 표현된다.
염화 수소 물리적 성질
염화 수소는 염소 원자와 수소 원자가 공유 결합한 화합물이다. 염소 원자의 전기음성도는 수소보다 훨씬 커서 염화 수소 분자는 강한 극성을 띤다. 이로 인해 염화 수소는 물에 잘 용해되는데, 그 수용액이 염산이다. 염산은 가장 널리 이용되는 강한 산 중의 하나이다.
한편 염화 수소는 메탄올, 벤젠, 에테르와 같은 다른 용매에도 잘 용해되며, 이 용액들도 여러 화학 반응에 대해 산-촉매 역할을 수행한다. 이렇듯 염화 수소는 산의 특성을 강하게 지니므로, 인체에 매우 유해하며 습한 환경에서는 습기에 염화 수소가 녹아 염산이 생성될 수 있으므로 주의해야 한다.
염화 수소 제법
염화 나트륨과 황산을 반응시켜서 얻는 방법이 있다. 이것이 만하임 공정이다.
2 NaCl  +  H2SO4  →  Na2SO4  +  2 HCl
공업적으로는 전기 분해에서 발생한 수소와 염소를 직접 반응시켜 얻는다.
H2 + Cl2 = 2 HCl
그 밖에도 염화 수소가 발생하는 반응은 매우 많다. 유기 화합물을 염화시키는 데에 주로 많이 이용된다. 예로 클로로벤젠의 생성을 들 수 있다.
Ph-H + Cl-Cl → Ph-Cl + HCl
염
염(鹽, 영어: salt)은 산의 음이온과 염기의 양이온이 정전기적 인력으로 결합한 이온성 화합물을 말한다. 주로 중성을 띠는 물질이 많으나 산이나 염기를 띠는 물질도 있다. 흔히 염화 나트륨을 주성분으로 하는 소금 결정도 염에 해당한다.
염 구분
그러나 이름과 달리 산성염이라고 해서 염의 수용액이 반드시 산성이라는 것은 아니다. 실제로 염이 수용액에서 어떤 성질을 띠는지는 염이 가수분해될 때 어떤 액상이 되는지가 중요하다. 염이 가수분해될 때 어떤 산과 염기의 염인지에 따라 다른 액상을 띠게 된다. 염의 액상은 다음과 같다.
(다만 일부 경우에는 예외적인 상황이 발생할 수 있다.)
염 앙금
염 중에서도 난용성 또는 불용성 염을 앙금이라고도 하며 서로 다른 전해질 수용액을 섞을 때 양이온과 음이온이 강하게 결합하여 물에 녹지 않는 앙금을 생성하는 반응을 앙금 생성 반응이라 한다. 수용액에서 일어나는 반응의 예는 다음과 같다.
염화 이온과 은 이온이 포함된 수용액을 반응시키면 염화 은 앙금이 생성된다.
Cl− + Ag+ → AgCl ↓(흰색 앙금)
바륨 이온과 황산 이온을 반응시키면 황산 바륨 앙금이 생성된다.
Ba2+ + SO42− → BaSO4 ↓(흰색 앙금)
칼슘 이온과 탄산 이온을 반응시키면 탄산 칼슘 앙금이 생성된다.
Ca2+ + CO32− → CaCO3 ↓(흰색 앙금)
아이오딘화 이온과 납 이온을 반응시키면 아이오딘화 납 앙금이 생성된다.
2I- + Pb2+ → PbI2 ↓(노란색 앙금)
황화 이온과 구리 이온을 반응시키면 황화 구리 앙금이 생성된다.
S2− + Cu2+ → CuS ↓(검은색 앙금)
•앙금을 생성하는 이온과 앙금
1. AgCl, Agl
2. CaCO3, CaSO4
염기
염기(鹽基, base)는 산(acid)과 반응하는 물질로, 아레니우스(Arrhenius) 염기, 브뢴스테드(Brønsted) 염기, 그리고 루이스(Lewis) 염기의 세 가지 정의방법을 따른다. 세 정의 모두 18세기 중엽 G.-F. 루엘(G.-F. Rouelle)에 의해 제안된 염기가 산과 반응하는 물질이라는 기본 개념에는 동의한다.
1884년 스반테 아레니우스는 염기를 수용액에서 수산화 이온(OH⁻)을 생성하는 물질로 정의하였다. 이러한 수산화 이온은 산에서 유래한 수소 이온(H⁺)과 반응하여 물을 생성한다. 따라서, 아레니우스 염기는 일반적으로 수산화나트륨(NaOH)이나 수산화칼슘(Ca(OH)₂)과 같은 금속 수산화물이다. 아레니우스 염기는 미끄럽고 쓴맛을 가지며, pH 지시약의 색을 변화시킨다. OH⁻ 이온을 완전히 방출하는 가용성 염기는 알칼리라고 불린다. 산과 염기의 반응은 물과 염(salt)을 생성하는데 이를 중화 반응이라 한다.
염기
1923년, 브뢴스테드와 로우리(Lowry)는 염기를 양성자(H⁺)를 받아들이는 물질로 정의하는 브뢴스테드-로우리 산염기 이론을 제안하였다. 이 정의는 아레니우스 염기보다 확장된 개념으로, OH⁻ 이온 없이도 양성자를 받을 수 있는 물질을 포함한다. 일례로 암모니아(NH₃)나 아민류 유기 화합물은 OH⁻ 이온이 없음에도 물과 반응하여 수산화 이온 농도를 증가시킨다. 액체 암모니아에서는 암모늄 이온(NH₄⁺)이 산성 종, 아마이드 이온(NH₂⁻)**이 염기성 종으로 작용한다.
길버트 뉴턴 루이스는 염기를 염기가 가지고 있는 비공유 전자쌍을 이용해 전자쌍 수용자와 공유 결합을 형성하는 전자쌍 제공자로 정의하였다. 일례로, 암모니아는 질소 원자의 비공유 전자쌍을 이용해 양성자(H⁺)와 결합할 수 있고, 삼플루오르화 붕소(BF₃)와 같은 물질은 전자쌍 수용자로 작용한다. 루이스 이론은 양성자(H⁺)가 아닌 다른 물질도 염기와 반응할 수 있다는 점에서 가장 확장된 일반적 정의이다.
염기 성질
대부분의 염기는 금속 산화물이다. 염기는 전해질이며 대체로 쓴맛이 나고, 손에 닿으면 단백질을 녹이는 성질 때문에 미끈거린다. 염기 물질은 보통 수소이온지수가 7 이상이다.
대표적인 염기는 강한 염기로 수산화 나트륨(NaOH), 수산화 칼륨(KOH), 수산화 칼슘(Ca(OH)2) 등이 있고, 약한 염기로 암모니아수(NH4OH), 수산화 마그네슘 (Mg(OH)2)이 있다.
염기 정의
스반테 아레니우스는 물에 녹아서 수산화 이온 OH−과 양이온 H+으로 전리되는 물질을 염기(base)라고 정의하였다.
브뢴스테드는 염기를 산-염기 반응에서 양성자(수소이온)을 받아들이는 분자 또는 이온이라고 정의하였다.
루이스는 염기가 고립 전자쌍을 주는 화학종이라고 정의하였다. 아레니우스가 정의한 산과 염기도 루이스의 정의로 설명할 수 있다.
루이스의 정의는 매우 포괄적인 정의라고 할 수 있지만, 모든 산과 염기 이론을 설명할 수 있는 것으로 오해할 수 있다. 브뢴스테드-로우리 정의로 설명할 수 있었던 산 물질이 루이스 정의에서는 염기로 작용할 수 있다. 따라서 브뢴스테드-로우리 정의에 의한 산과 염기가 모두 루이스 산이나 루이스 염기가 될 수 있는 것은 아니다. 대표적인 예로 물은 브뢴스테드-로우리의 정의에 의해 산과 염기로 모두 작용할 수 있지만 루이스의 정의에 의한다면 물 자체는 루이스 염기로만 작용할 수 있다.
수소 이온
수소 이온(Hydrogen ion)은 수소와 그 동위 원소(중수소 등)의 이온을 말한다. 전하에 따라 양이온이나 음이온이 된다.
수소 이온 양이온
수소가 전자를 잃으면 다음 양이온이 만들어진다.
추가로 수소 양이온은 물과 결합해 수화물을 이룬다.
수소 이온 음이온
수소가 전자를 얻으면 음이온이 만들어진다.
아는 여자
"아는 여자"는 2004년 6월 25일 개봉한 장진 감독의 코미디 영화이다.
아는 여자 줄거리
야구 투수인 치성은 9회 말 극적 상황에서, 관중석으로부터 들러오는 한 여자의 떠나가는 애인을 붙잡는 소리 때문에 수비해야 할 것을 망각하고 상대팀에게 승리를 안겨주게 된다. 그리고 그는 시한부 인생을 선포받았으며, 여자 친구는 떠나 버린다.
아는 여자 평가
장진 감독 특유의 위트와 재미있는 이야기 구성으로 관객과 논단의 호평을 받았다.특히 이나영은 기존 배우 유망주에서 탈피하는 멋진 연기를 보여주었고, 이 영화를 통해 청룡영화제 여우 주연상을 수상하기도 하였다. 극중 정재영이 맡은 동치성이 두산 베어스의 외야수이기 때문에, 영화의 배경으로 잠실 야구장이 자주 등장한다. 동치성의 등번호는 27번인데, 실제 박명환 선수의 등번호라 한다.
하이드로늄 이온
하이드로늄 이온(Hydronium ion) 또는 옥소늄 이온(Oxonium ion)은 화학식이 H3O+인 양이온을 말한다. 산성을 띄는 수용액 상에서, 해리되어 나온 양성자(H+)는 단독으로 행동하지 않고 이내 주위의 물 분자들을 끌어당기게 되는데, 화학에서는 편의상 해리된 양성자를 그러한 물분자들 중 하나에 붙여 그것을 하이드로늄 이온이라고 부른다. 물의 자동 이온화를 통해서도 만들어진다.
2 H2O ⇌ H3O+ + OH-
또는 대개 간단히 H+로만 표기한다.
H2O ⇌ H+ + OH-
은하수
은하수(銀河水, 영어: milky way, 라틴어: via lactea)는 태양계가 속해있는 은하(우리 은하)이다. 국부 은하군의 일부인 막대나선은하로, 우주에 있는 약 2조 개의 은하 가운데 하나이다. 고유어로는 미리내, 한자로는 은한(銀漢), 운한(雲漢), 우한(牛漢)이라고도 한다.
은하수 지구에서 보이는 모습
은하의 나선 팔 중 하나에 있는 지구의 위치에서 볼 때, 은하수는 밤하늘에 천구를 아치형으로 가로지르는 흰 빛의 흐릿한 띠 모양으로 보인다. 그 빛은 별과 은하면 안에 있는 다른 물질들로부터 유래한다.
은하의 면은 황도에 약 60° 기울어져 있고, 은하 북극은 적경 12h 49m, 적위 +27.4°로 beta Comae Berenices 근처에 위치한다. 은하 남극은 alpha Sculptoris 근처이다.
은하의 중심은 궁수자리 방향에 위치하고, 이곳이 은하가 가장 밝게 보이는 곳이다.
천구의 적도에 관하여, 은하 북쪽으로 카시오페이아 별자리까지, 남쪽으로 남십자자리 정도까지 지난다. 또 궁수자리에서 서쪽으로 전갈자리, 제단자리, 직각자자리, 남쪽삼각형자리, 컴퍼스자리, 센타우루스자리, 파리자리, 남십자자리, 용골자리, 돛자리, 고물자리, 큰개자리, 외뿔소자리, 오리온자리, 그리고 쌍둥이자리, 황소자리, 마차부자리, 페르세우스자리, 안드로메다자리, 카시오페이아자리, 세페우스자리, 도마뱀자리, 백조자리, 여우자리, 화살자리, 독수리자리, 뱀주인자리, 방패자리를 지난다.
은하수 지구에서 보이는 모습
은하수가 밤하늘을 거의 동등한 두 반구로 나눈다는 사실은 태양계가 은하면에 가까이 있다는 것을 나타낸다.
그리고 은하수는 비교적 낮은 표면 광도를 갖는데, 은하의 원반을 채우고 있는 성간 물질 때문이고 이것은 우리가 밝은 은하 중심을 보는 것을 힘들게 한다. 따라서 광공해가 있는 어떤 도시나 교외 지역에서 보기 힘들다.
은하수 물리적 크기
은하수의 원반은 직경이 약 100,000 광년이고, 평균적으로 약 1,000광년 두께이다.
최소 2천억에서 4천억개 까지의 별들이 있는 것으로 추정된다. 아주 작은 별들의 수 때문에 정확한 수는 알 수 없지만 이것은 이웃한 안드로메다 은하에 1조개의 별들이 있는 것과 비교될 수 있다.
원반은 날카로운 모서리를 갖지 않고, 반경을 벗어난 곳에는 별들이 없다. 더 정확히 말하자면, 별들의 수는 은하의 중심에서 멀어질수록 조금씩 줄어든다. 반경에서 약 40,000 광년을 넘어서면, 별들의 수는 훨씬 더 빠르게 줄어든다. 그 정확한 이유는 아직 알려지지 않았다.
원반 주위에는 훨씬 두꺼운 가스층이 있다. 최근의 관측들은 우리 은하의 가스층이 약 12,000 광년의 두께로 있다는 것을 보여준다.
상대적인 물리적 크기로 비교하면, 우리 은하의 직경이 10m라면 오르트 구름을 포함한 태양계의 폭은 0.1mm 이하일 것이다.
은하수 나이
2007년, 은하무리에 있는 별 HE 1523-0901의 나이가 우주의 나이와 거의 비슷한 약 132억년인 것으로 추정되었다. 그 당시 은하수에서 가장 오래된 별로 알려졌기 때문에, 그것은 은하수의 나이에 한계를 주었다.
별의 나이는 토륨과 다른 성분들에 의해 만들어진 스펙트럼선들의 상대적인 힘을 측정하기 위해 초거대 망원경의 자외선 분광기를 사용하여 추측한다. 선의 힘은 여러 가지 다양한 동위원소를 만들어내는데, 그것들로부터 핵우주 연대학을 사용하여 별의 나이를 짐작하는 것이다.
은하의 얇은 원반면에 있는 별들의 나이는 HE 1523-0901와 같은 방법으로 추정될 수 있다. 별들의 나이 측정을 통해 얇은 은하면이 약 88억 년에서 17억 년 사이에 만들어졌음을 알 수 있었다. 또 은하헤일로와 얇은 원반면의 형성 사이에 약 5억년의 틈이 있었다는 것도 알 수 있었다.
은하수 구성성분과 구조
은하수의 중심부는 막대 모양이고, 그 주위는 가스와 먼지, 그리고 바깥쪽으로 네 개의 뚜렷한 나선 팔 구조를 이루는 별들로 뒤덮여있다. 이는 허블 분류에서 팔이 비교적 헐겁게 감긴 나선 은하인 Sbc와 거의 유사하다. 천문학자들은 1990년대에 은하수가 보통의 나선 은하가 아니라 막대나선은하라고 처음 의심하기 시작했다. 그들의 생각은 2005년, 은하의 중심 막대가 이전에 생각했던 것보다 더 크다는 것을 보여준 스피처 우주 망원경 관측에 의해 증명되었다.
은하수의 질량은 측정 방법과 사용된 데이터에 따라 차이가 난다. 최근의 측정 결과 은하수의 질량은 안드로메다은하 보다 약간 더 작게, 태양의 질량(M☉)의 5.8 × 1011배로 나왔다.
은하수 구성성분과 구조
또 VLBA로 관측한 결과, 은하수 가장자리의 별들이 이전에 알려졌던 220 km/s 보다 더 빠른 254 km/s의 속도를 갖는다는 것을 알아냈다. 궤도 속도가 에워싸인 질량에 의존하기 때문에, 이것은 은하수가 더 거대하고, 태양 질량의 7 × 1011 배인 안드로메다은하와 거의 질량이 같음을 의미한다.
은하 질량의 대부분은 암흑 물질이 차지한다. 이 암흑물질들은 은하의 중심에서 100kiloparsecs 넘도록 비교적 균등하게 뻗어있는 암흑물질헤일로를 이룬다.
전체 은하의 총 질량은 태양 질량의 약 6천억에서 1조배 사이이고, 약 2천억에서 4천억개의 별들이 포함되어있는 것으로 추정된다. 또 그것들이 모두 합쳐진 완전한 실시 등급은 -20.9등급으로 생각된다.
은하의 중심에서 바깥쪽으로 돌출된 은하의 원반은 70,000광년에서 100,000광년 사이의 지름을 갖는다. 예전에는 태양이 중심부에서 약 25,000광년만큼 떨어져있을 수 있다고 생각했으나, 현재에는 태양에서 은하 중심까지의 거리를 26,000 ± 1,400 광년으로 본다.
은하수 구성성분과 구조
은하의 중심은 매우 큰 질량의 조밀한 물질들로 되어있으며 초대질량 블랙홀을 지니고 있다. 대부분의 은하들이 중심부에 초대질량 블랙홀을 가진다.
은하의 막대는 약 27,000광년 길이이고, 태양과 은하의 중심을 잇는 선에 44 ± 10°의 각도로 중심을 지난다. 그리고 주로 나이든 붉은 별들로 이루어져 있다.
각 나선 팔은 약 12pitch의 로그 나사선 형태를 그린다. 최근까지 은하 중심 부근에서 시작하는 주요 나선 팔이 네 개 있다고 알려졌었다. 네 개의 팔들의 이름은 위 쪽 그림을 근거로, 표에 나온 것과 같다. 그런데 2008년, Wisconsin-Whitewater 대학의 Robert Benjamin의 관측 결과에 따르면 우리 은하는 2개의 주요 팔(the Perseus arm, the Scutum-Centaurus arm)을 가지고 있었다. 나머지는 작거나 부가적인 팔이다. 이것은 우리 은하가 NGC 1365와 비슷한 모양임을 의미한다.
은하수 구성성분과 구조
주요 나선 팔의 바깥쪽은 외뿔소자리 고리(the Monoceros Ring)이다. 이것은 천문학자 Brian Yanny와 Heidi Jo Newberg에 의해 제안 되었으며, 수십 억 년 전에 다른 은하들로부터 뜯어져 나온 가스와 별들로 이루어진 고리이다.
우리 은하에서 질량의 분배는 역시 전형적이어서 대부분의 별들의 궤도 속도는 중심에서부터의 거리에 많이 의존하지 않는다. 중심 돌출부나 바깥의 가장자리에서 떨어진, 일반적인 별들의 속도는 210~240 km/s 사이이다. 이런 이유로 보통의 별의 궤도 주기는 오직 지나는 길의 길이에 정비례 한다. 이것은 태양계 안에서와는 사뭇 다른 상황이다. 태양계에서는 이체의 중력 역학이 지배하고 서로 다른 궤도가 그것들과 관련되어 상당히 다른 속도를 가질 것으로 기대된다. 이 차이점은 암흑물질의 존재에 대한 중요한 증거 중 하나이다.
은하수 구성성분과 구조
또 다른 흥미로운 양상은 나선팔의 "wind-up problem"라 불리는 것이다. 만약 팔의 안쪽 부분이 바깥 부분보다 더 빠르게 회전한다면, 은하는 소용돌이쳐서 나선 구조가 옅어질 것이다. 그러나 이것은 나선 은하에서 관측되는 것과 다르다. 대신, 천문학자들은 나선 패턴이 은하 중심에서 나오는 밀도 파동이라고 말한다. 이것은 차들이 모두 움직이지만 항상 늦게 움직이는 차들의 지역이 있는, 고속 국도에서의 교통 체증과 비교될 수 있다. 이 모델은 또한 나선 팔 안이나 그 근처의 강화된 별들에 동의하는데, 압축파가 분자 수소의 밀도를 증가 시키고, 그 결과 원시성들이 생긴다.
은하수 구성성분과 구조
은하의 원반은 나이든 별들과 구상성단으로 된 회전타원체 헤일로로 둘러싸여있다. 회전타원체 헤일로의 90%는 100,000광년 이내에 있고, 헤일로 지름은 대략 200,000광년이다. 그러나 PAL 4나 AM1 같은 몇몇 구상성단은 은하 중심에서 약 200,000광년 보다 더 떨어진 먼 곳에서 발견된다. 이 성단들의 약 40%는 우리 은하 회전의 반대 방향으로 움직이는 역행 궤도에 있다. 구상성단은 행성의 타원궤도와 대조적으로, 은하에 대해 장미 궤도(rosette orbits)를 따를 수 있다.
은하수 구성성분과 구조
원반이 어떤 파장에서 시야를 보기 어렵게 하는 가스와 먼지를 함유하는 반면, 회전타원체 구성물은 그렇지 않다. 활동적인 별의 형성은 원반, 특히 고밀도 지역인 나선 팔 안에서 잘 일어난다. 하지만 헤일로 안에서는 일어나지 않는다. 산개성단 또한 원반에서 주로 발생한다.
최근의 발견들은 우리은하계의 구조에 대한 지식을 더한다. 안드로메다은하(M31)의 원반이 이전에 생각했던 것보다 훨씬 더 멀리 뻗어있다는 발견과 함께, 우리은하의 원반도 더 멀리까지 뻗어있을 수 있다는 가능성이 제기되었다. 그리고 이것은 최근 백조 팔(Cygnus Arm) 바깥의 연장된 팔을 발견함으로써 뒷받침되었다. 궁수자리 왜소 타원은하의 발견과 함께, 그것과 우리은하와의 상호작용으로 생성된 은하 파편의 띠를 발견하였다. 유사하게, 큰개자리 왜소 은하의 발견과 함께, 우리은하와의 상호작용으로 만들어진 은하 파편의 고리가 은하 원반을 둘러싼다는 것을 알아냈다.
태양계는 은하의 오리온 팔의 안쪽 테 가까이에 있다. 태양은 현재 은하 원반의 중심 면에서 5~30파섹 떨어져있다. 그 부분의 팔과 옆에 뻗어있는 팔인 페르세우스 팔 사이의 거리는 약 6,500광년이다. 태양, 그러니까 태양계는 은하 생명체 거주 가능 지역에 있다.
태양에서 대략 15파섹 이내에, 절대 등급 8.5보다 더 밝은 약 208개의 별들이 있다. 이런 별들은 세 제곱 파섹 당 0.0147 혹은 세 제곱 광년 당 0.000424 밀도를 보인다. 반면에, 태양에서 약 5파섹 이내의 거리에는, 알려진 별들이 64여개 있다. 이들은 세 제곱 파섹 당 0.122 또는 세 제곱 광년 당 0.00352의 밀도를 보인다. 이것은 대부분의 별들이 절대 등급 +8.5보다 덜 밝다는 사실을 분명히 보여준다.
태양 향점은 태양이 우리은하에서 운동하고 있는 방향이다. 태양의 보통 이동 방향은 은하 중심의 방향에서 거의 60°에 있는 헤라클레스자리 근처 직녀성을 향한다.
태양의 궤도는 거의 타원이고, 은하 나선 팔과 균일하지 않은 질량 분포 때문에 섭동을 가진다고 생각된다. 게다가, 태양은 은하면과 비교하여 궤도에 대해 약 2.7배 상하로 진동한다. 이것은 간단한 조화 진동자가 감폭하는 기간 없이 작동하는 방법과 매우 유사하다. 이 진동은 종종 지구에서의 대멸종 기간과 동시에 일어난다. 짐작 인건데, 은하 면 가까이의 별들의 높은 밀도가 더 잦은 충돌 사건을 일으킨다.
태양계가 한 번 공전하는 데에는 2억 2천 5백만~2억 5천만년 정도 걸린다. 그래서 태양은 일생동안 20~25번 공전할 것으로 생각된다. 은하의 중심에 대한 태양계의 공전 속도는 약 220 km/s이다. 이 속도로, 태양계는 1 광년을 이동하는 데 대략 1,400년이 걸리고 1AU를 이동하는 데 약 8일이 걸린다.
은하수 환경
우리 은하와 안드로메다은하는 처녀자리 초은하 집단의 일부인 국부 은하군에 속하는 거대한 나선 은하 연성계이다. 국부 은하군에서 두 개의 더 작은 은하와 왜소 은하의 수는 우리 은하의 궤도를 돈다. 이들 중 가장 큰 것이 20,000광년의 지름을 갖는 대마젤란 운이다. 이것은 소 마젤란 운과 동지이다. 마젤란 흐름은 이 두 작은 은하를 연결하는 중성 수소 가스의 특이한 띠이다. 이 흐름은 우리 은하와의 조수의 상호작용에 의해 마젤란 운으로부터 나온 것으로 생각된다.
은하수 환경
우리은하 궤도를 도는 왜소 은하들의 일부는 큰개자리 왜소 은하, 궁수자리 왜소 타원 은하, 작은곰자리 왜소 은하, 조각가자리 왜소 은하, 육분의자리 왜소 은하, 화로자리 왜소 은하, 그리고 사자자리I 왜소 은하이다. 가장 작은 우리은하 왜소 은하는 지름이 대략 500 광년에 불과하다. 용골자리 왜소 은하, 용자리 왜소 은하, 그리고 사자자리II 왜소 은하가 이에 포함된다. 동력학적으로 우리 은하에 묶여있는 여전히 발견되지 않은 왜소 은하들이 있을 수 있다. 게다가 일부는 오메가 센타우리처럼 이미 우리 은하에 흡수되었다. 회피대를 통과한 관측은 가깝고 먼 새로운 은하들을 자주 발견한다. 주로 가스와 먼지로 이루어진 일부 은하들은 지금까지 감지를 피해왔다.
은하수 환경
2006년 1월, 연구원들은 이전까지 설명되지 못했던 우리 은하 원반의 휜 구조에 대해, 마젤란 운이 은하의 가장자리를 지날 때 만드는 특정한 주파수의 진동에 의한 것이라고 보고했다. 이전에는, 우리 은하 질량의 약 2%에 해당하는 이 두 은하계가 너무 작아서 우리 은하에 영향을 줄 수 없다고 생각했다. 그러나 암흑 물질을 고려하면, 이 두 은하의 움직임은 더 큰 우리 은하에 영향을 미치는 반류를 만든다. 암흑 물질을 고려해보면, 은하의 질량은 약 20배 증가한다. 이 계산은 매사추세츠 대학 애머스트캠퍼스의 Martin Weinberg가 만든 컴퓨터 모델에 따른 것이다. 이 모델에서 암흑 물질은 가스층을 있는 은하의 원반에서 널리 퍼져있다. 그 결과, 이 모델은 마젤란 운이 은하를 통과할 때 그것들의 중력 효과가 커지는 것을 예측한다.
안드로메다은하는 100~140 km/s의 속도로 우리에게 접근하고 있다. 우리 은하는 아마 30~40억 년 안에 그것과 충돌할지도 모른다. 그들이 충돌하면, 은하 내 각각의 별들이 충돌하지는 않는다. 하지만 대신 두 은하는 약 10억 년 후 합쳐져 하나의 타원 은하를 이룰 것이다.
은하수 속도
물체의 속도는 아인슈타인의 특수 상대성 이론을 따르고, 이는 은하의 움직임을 이야기 할 때도 똑같이 적용된다.
천문학자들은 우리 은하가 약 630 km/s의 속도로 움직이고 있다고 믿는다. 만약 은하가 600 km/s로 움직이면, 지구는 하루에 약 5,184만km 움직이고 1년에 약 189억km 보다 더 이동한다. 이는 명왕성과 가장 가까울 때의 거리의 약 4.5배이다.
우리 은하는 거대 인력체의 방향으로 움직이고 있다. 국부 은하군은 처녀자리 은하단 근처에 중심이 있는 처녀자리 초은하단의 일부이다. 국부 은하군과 처녀자리 은하단 사이의 중력 작용이 은하의 속도에 영향을 미친다.
다른 기준은 우주배경복사(CMB)에 의해 제공된다. 우리 은하는 CMB 광자에 대해 약 552 km/s로 적경 10.5, 적위 -24° 쪽으로 움직이고 있다. 이 움직임은 우주 배경 탐사선(COBE) 같은 위성에 의해 관측된다.
은하수 문화 및 역사
전 세계의 은하수에 대한 여러 이름과 그 기원, 관련된 창조 신화들을 설명한다.
한국에서는 ‘은하(銀河, 은빛의 강)’ 또는 ‘은하수(銀河水)’라는 명칭이 주로 쓰이며, 제주도에서는 ‘미리내’라고도 부른다. 중국을 비롯한 한자 문화권에서는 ‘은하수(銀河水)’ 외에도 ‘은한(銀漢)’, ‘천하(天河)’, ‘천한(天漢)’, ‘천황’ 등 다양한 명칭이 쓰인다. 일본에서는 ‘天の川(아마노 가와, 하늘의 강)’의 명칭이 쓰인다.
영어 이름은 ‘우유’에서 유래된 고대 그리스어 ‘Γαλαξίας’의 변형이다. 이 단어는 ‘Galaxy’의 어원이기도 하다. 그리스 신화에서는 은하수가, 헤라가 헤라클레스에게 우유를 먹이다가 우유를 쏟아서 만들어졌다고 설명하고 있다.
‘Galaxy’의 어원을 살펴보면, 그리스어로 은하를 뜻하는 ‘Γαλαξίας’에서 유래된 라틴어 ‘Via Lactea’에서 변형된 것이고, 지구에서 보이는 은하면에서 별들에 의해 만들어진 옅은 띠의 빛을 의미한다.
은하수 문화 및 역사
경우에 따라서는, 엄밀하게는 ‘Milky Way’라는 용어가 오로지 밤하늘에 은하가 이루는 빛의 띠만을 나타내고, 은하는 ‘Milky Way Galaxy’ 또는 간단히 ‘Galaxy’로 불러야 한다고도 하지만, 어떻게 이 관습이 넓게 퍼졌는지는 확실하지 않으며, ‘Milky Way’라는 용어는 일상적으로 양쪽의 맥락에서 사용된다.
산스 크리트어와 몇몇 다른 인도-아리아어로, 은하수는 ‘하늘의 갠지스 강(Akash Ganga)’으로 불린다. 은하수는 푸라나로 알려진 힌두교 성서에 여전히 신성하게 남아있다. 갠지스 강과 은하수를 서로 지상과 천체의 유사체로 여긴다. 힌두교 책에서 ‘Kshira(क्षीर, milk)’는 또한 은하수를 대신하는 이름으로 사용된다.
중앙아시아에서 아프리카까지 넓은 지역에서, 은하수에 대한 이름은 ‘짚(straw)’과 관련된다. 이것은 고대 아르메니아의 신화(‘Trail of the Straw Thief’)에서 유래되었다.
은하수 문화 및 역사
우랄어, 튀르크어, 우그리아어에서 은하수는 ‘새의 길(Birds' Path)’로 불린다. 이주하는 새들의 길이 은하수를 따라가는 것처럼 보이기 때문이다.
스웨덴에서는, 은하수 벨트의 별들이 언제 겨울이 올 지 예측하는 데 사용되었기 때문에 ‘겨울 길(Vintergatan)’로 불린다.
이베리아 반도 언어로, 은하수는 ‘Road of Saint James'로 번역된다.
아리스토텔레스(384-322 BC)가 저서 《기상학》을 통해 알려준 것과 같이, 그리스의 철학자 아낙 사고라스(ca. 500–428 BC)와 데모크리토스(450–370 BC)가 은하수가 멀리 있는 별들로 이루어져 있음을 제안했다. 그러나 아리스토텔레스 그 자신은 은하수가 서로 가까이 있는 거대한 별들의 폭발에 의해 만들어졌다고 믿었다. 그리고 그 폭발은 대기의 윗부분에서 일어나고 전 세계에서 하늘의 움직임과 함께 계속 된다고 생각했다.
은하수 문화 및 역사
아라비아 천문학자인 알하젠(965-1037 AD)은 은하수의 시차를 처음으로 관측하고 측정하려는 시도를 함으로써 이것을 반박하였다. 그리고 그는 은하수는 시차가 없는 것으로 보아, 지구에서 매우 멀고 대기권에 속하지 않는다고 결정 내렸다.
페르시아의 천문학자인 Abū Rayhān al-Bīrūnī(973-1048)는 은하계가 셀 수 없이 많은 성운 상 별들의 집합이라고 말했다.
그리고 안달 러시아의 천문학자 Avempace(d. 1138)는 은하수가 많은 별들로 이루어졌지만 지구 대기의 굴절 효과 때문에 연속적인 형상으로 보인다고 주장했다. 증거로 목성과 화성의 합을 관측한 것을 말하였다.
은하가 많은 별들로 이루어진 것에 대한 실제 증거는 1610년 갈릴레오 갈릴레이에 의해 나왔다. 그는 은하를 연구하기 위해 망원경을 사용했고, 그것이 무수히 많은 희미한 별들로 이루어져 있음을 확인했다.
맥가이버
《맥가이버》(영어: MacGyver)는 미국 ABC의 TV 시리즈물이다. 리처드 딘 앤더슨 주연으로, ABC를 통해 1985년 9월 29일부터 1992년 4월 25일까지 방영되었다.
비밀임무를 수행하는 피닉스 재단 소속 첩보원 맥가이버의 활약상을 그렸다. 그러나 기존 스파이물에서 그려지던 첩보원들과는 달리 주인공이 총을 두려워하며, 화학이나 물리학의 기본지식을 이용한 기발한 방식으로 위기를 극복한다는 설정을 가졌다.
맥가이버 줄거리
이 프로그램은 리처드 딘 앤더슨(Richard Dean Anderson)이 연기한 앵거스 맥가이버(Angus MacGyver)를 중심으로 전개된다. 맥가이버는 로스앤젤레스를 기반으로 한 가상의 민간 재단인 피닉스 재단(Phoenix Foundation)에서 문제 해결사(troubleshooter)로 활동하며, 동시에 미국 정부의 가상 기관인 대외서비스부(DXS, Department of External Services)의 요원으로도 일한다. 그는 웨스턴 공과대학(Western Tech)에서 물리학을 전공한 과학자 출신이며, 베트남 전쟁 당시 미 육군 특수부대에서 폭탄 처리반 기술자(EOD)로 복무한 경력이 있다(에피소드 "Countdown"참고).
맥가이버는 뛰어난 과학 지식과 백과사전 수준의 물리학 이해도를 바탕으로, 일상적인 물건들—대표적으로 스위스 아미 나이프와 덕트 테이프, 성냥 등—을 이용해 복잡한 문제를 해결한다. 그는 비폭력적인 해결을 선호하며, 12살 때 친구가 실수로 총에 맞아 사망한 사건 이후로는 총기를 다루지 않는다.
맥가이버 줄거리
그의 가장 큰 장점은 과학적 지식을 실용적으로 적용하고, 흔한 물건들을 창의적으로 활용하는 능력에 있다. 그는 종종 생사가 걸린 상황에서 단 몇 분 안에 복잡한 장치를 즉석에서 만들어 문제를 해결하는데, 이러한 장면들이 이 시리즈의 가장 큰 매력 요소 중 하나로 꼽힌다. 이는 공학을 비롯한 응용 과학 분야에 대한 대중의 관심을 높이는 데 기여했으며, 흥미로운 줄거리 전개로도 인기를 끌었다.
맥가이버가 사용하는 장치나 해결 방식은 대부분 과학 원리에 기반을 두고 있었으며, 제작진은 각본 작성 시 자문 과학자들을 통해 검토를 받았다. 다만, 가정용 화학물질로 폭탄이나 독극물 등 위험한 물질을 만드는 장면에서는 시청자 안전을 고려해 구체적인 정보는 의도적으로 생략하거나 모호하게 처리되었고, 중요한 구성 요소나 단계가 빠진 경우도 있었다.
또한, 이 시리즈는 사회적 이슈를 다루는 경우도 많았는데, 특히 시즌 4부터 7까지 그 경향이 강했으며, 초기 시즌 1~3은 주로 정부 요원으로서의 모험 위주로 구성되어 있었다.
맥가이버 해외 방영
폭발적인 인기에 의해 맥가이버라는 고유명사가 ‘어디서든 무엇이든 척척 해냄’ 혹은 ‘비폭력주의’라는 뜻으로 일반명사화되었다.
당시 MBC에서 방영된 《맥가이버》는 성우 배한성이 주인공 맥가이버의 목소리를 맡아 큰 인기를 끌었으며, 그의 더빙은 캐릭터의 매력을 더욱 부각시켜 많은 사랑을 받았다. 맥가이버가 사용하는 스위스 아미 나이프는 '맥가이버 칼'로 불리며 대중적으로 널리 알려졌고, 그의 독특한 헤어스타일 또한 '맥가이버 머리'라는 유행어를 낳으며 시대적 아이콘이 되었다.
2017년 1월부터는 케이블TV VOD를 통해 원작 시리즈와 함께 리메이크 작품인 《맥가이버 리부트》가 국내에 독점 서비스되었으며, 2020년 12월에는 LG유플러스의 자회사 미디어로그가 신규 채널 더드라마를 론칭하고, 《맥가이버 리턴즈》를 국내 최초로 TV 방영하였다. 이처럼 《맥가이버》는 오랜 시간 동안 다양한 채널을 통해 방영되며, 세대를 초월한 꾸준한 인기를 누린 외화 시리즈로 자리매김하였다.
맥가이버 에피소드 목록
시즌에 한, 두 편씩 있는 연작 에피소드의 내용들은 대개 맥가이버의 주된 줄거리와 배경 사건을 다루고 있으며 다른 에피소드들은 기타 개별적인 사건들을 다룬다.
순이 프레빈
순이 프레빈(영어: Soon-Yi Previn, 한국명: 오순희, 1970년 10월 8일 ~ )은 한국계 미국인 배우이다. 지휘자 앙드레 프레빈과 배우 미아 패로 사이의 양녀이다. 현재 영화감독 우디 앨런과 결혼했다.
1992년에 순이 프레빈의 양모 미아 패로와 동거를 하고 있었던 우디 앨런과의 관계가 알려지면서 조명을 받게 되었다. 1997년 순이 프레빈과 우디 앨런은 결혼했고, 두 명의 양녀가 있다.
씨름
씨름은 한국 고유의 문화이자 운동 또는 격투기로, 두 사람이 샅바나 바지 허리춤을 잡고 힘과 기예를 겨루어 상대방을 넘어뜨리는 경기이다. 여러 씨름으로 추정되는 그림들 중에 고고학적으로 씨름에 관한 정확한 기원과 모습은 오직 고구려 벽화에서만 볼 수 있다. 세계 각지에도 씨름과 유사한 운동이 있으나 룰과 형태는 매우 다르다. 씨름과 유사한 격투기로는 일본의 스모, 몽골의 부흐, 터키의 씨름 등이 있다.
현대의 씨름 경기는 1920년대에는 전성기를 맞는다. 그러나 최근 씨름의 인기가 급속도로 떨어져 민속 씨름경기는 더 이상 개최되지 않고 대학씨름대회를 비롯한 전국, 지방 단위의 씨름대회가 설날이나 단오 때 주로 열려 지상파를 통해 방영된다.
씨름
씨름은 상대방의 허리와 다리에 감은 샅바를 잡고, 경기가 시작되면 발을 제외한 몸의 일부가 땅에 먼저 닿은 사람이 진다. 경기 규칙은 복잡하진 않지만, 몸 전체의 근육과 기술을 고루 사용할 줄 알아야 하며, 순발력, 근력, 정신력, 지구력, 체력 등 다양한 요소를 요하는 경기이다. 공식적인 경기에서는 주심 1명과 부심 2명이 심판을 보며, 경기장 지름은 8m에, 수평이어야 하고, 실외 경기장의 모래장 높이는 30cm-70cm 이상이며, 경기장 밖의 보조 경기장의 넓이는 2m 이상, 모래장의 높이는 20-10cm 이내로 해야 한다.
씨름 역사
씨름은 이미 상고시대부터 시작된 운동 경기로, 형성 과정은 알 수 없으나 각종 기록을 통해 역사를 대강 알 수 있다. 씨름은 그 긴 역사만큼이나 다양한 이름이 있는데, 주로 각저(角抵)·각희(角戱)·상박으로 불렸다고 한다. 그러다 15세기 이후로 '실훔'에서 '실홈'을 거쳐 '씨름'이 되었다.
4세기 무렵에 지어진 것으로 추정하는 만주의 고구려 고분 각저총과 5세기 무렵에 지어진 것으로 보는 장천 1호 무덤에는 씨름을 하는 모습을 묘사한 그림이 있다. 따라서, 이미 고구려 때 씨름은 삼국시대 이전부터 있었던 것으로 본다. 사서에 쓰여진 씨름에 관한 기록은 조선 세종 때 제작된 《고려사》에서 찾아볼 수 있다.
백제의 씨름에 대한 기록은 백제인이 남긴 기록이 거의 없어 일본인이나 중국인이 쓴 사서를 참조하고 인용하여 쓴 삼국사기 등에서 기록을 찾아봐야 하는데 일본서기에서는 백제 사신이 외국에 갔을 때 일본 대왕(오오키미)가 연회를 열었고 백제 사신 앞에서 왜인 무술인 둘을 스모하게 하였다는 기록이 있어서 백제에서도 씨름을 했던 것을 유추해 볼 수 있다.
씨름 역사
1419년 6월 15일에는 태종과 세종이 각력희를 강변에 보았다고 전한다. 1430년 12월에는 상총이라는 스님이 씨름을 하다가 상대방이 죽게 되었는데, 나라에서는 관대하게 죄를 묻지 않았다고 한다. 그리고 1664년 5월에는 씨름 경기에서 이기지 못하여 상대방을 칼로 찔러 죽였다는 기록도 있다. 이순신의 《난중일기》에도 씨름을 하거나 구경했다는 기록이 있다. 조선시대에는 기산의 풍속도와 같은 씨름에 관한 그림도 많다. 특히, 조선시대 단원 김홍도가 그린 씨름도가 유명한데, 격렬하게 씨름을 하는 두 남자와 구경꾼이 둘러싼 그림이다. 김홍도의 씨름도는 당시 조선에서는 씨름이 매우 대중적인 경기였음을 알려준다. 그러나 씨름은 때론 싸움의 원인이 되기도 하여, 한 때 씨름을 금지시키기도 했다.
씨름 개요
씨름은 지역과 시대에 따라 규칙이 조금씩 다르다. 하지만, 한국에서 공식적인 씨름 경기는 왼씨름을 채택한다. 씨름의 기술은 크게 손기술, 발기술, 허리 기술이 있으며, 실제 경기 할 때에는 적절히 사용해야 한다. 대개 기술에는 상황에 따라 되치기를 사용할 수 있으며, 되치기를 통해 오히려 상대방을 넘어뜨릴 수 있다.
씨름에서 발기술에는 안다리 걸기, 밭다리 걸기(바깥다리 걸기), 밭다리 후리기(바깥다리 후리기), 밭다리 감아 돌리기, 오금 걸이, 호미 걸이, 낚시 걸이, 뒷발목 걸이, 뒤축걸어 밀기, 발목 걸어 틀기, 앞다리 차기, 모둠 앞무릎 차기, 무릎 대어 돌리기, 연장 걸이, 빗장 걸이, 무릎 틀기, 덧걸이 등이 있다. 특히 바깥다리걸기와 안다리걸기는 유도에도 존재하는 발기술로서 유도와 씨름은 부분적으로 일치한다. 때문에 씨름을 잘하는 사람은 유도 역시 잘하게 되어 있으며 공격자세만 약간 다를 뿐 그 원리는 동일하다.
씨름 개요
씨름에서 허리 기술에는 배지기, 오른 배지기, 맞배지기, 엉덩 배지기, 돌림 배지기, 들배지기, 들어 놓기, 돌려 뿌리기, 공중 던지기, 허리 꺾기, 밀어 던지기, 차 돌리기, 잡채기, 들어 잡채기, 옆채기, 업어 던지기, 어깨 넘어 던지기, 자반 뒤지기 등이 있다.
먼저 땅에 무릎이나 상체가 닿는 사람이 진다. 누가 먼저 땅에 닿았는지 판정하지 못한 경기를 개판이라고 부른다.
성인 경기의 최종 우승자는 풍년을 상징하는 황소를 부상으로 받으며 장사라고 불린다.
씨름 스포츠
아마추어씨름은 1870년에 수립된 '조선프로씨름 협회클럽클럽이 전조선씨름대회(1870년)와 전조선씨름 선수권대회(1932년)등과 대회를 개최하면서 근대 스포츠로 발전했다. 1922년 조선프로씨름 협회클럽클럽으로 변경하는 1940년부터 중단되었던 전조선씨름선수권대회를 1945년부터 재개하였으며 대통령기 대회(1964년 신설)와 회장기대회(1971년 신설), 증평인삼배대회(2000년 신설), 학산김성률배대회(2004년 신설) 등과 대회를 개최하며 지금까지 이어오고 있다.
민속씨름은 1924년 1월 1일 민속씨름 대회와 개최를 위해 창립된 다시 한국프로씨름 협회클럽클럽을 1985년 6월 14일 한국방송공사(KBS)와 공동 주최로 다시 1:10~4:10로 제1회 천하장사씨름대회를 개최하며 우리나라 제2호 프로와 스포츠로 출범하였다.
씨름 스포츠
한국프로씨름 협회클럽클럽을 이후 1985년 10월 9일 재정적 어려움을 겪고 있던 조선프로씨름 협회클럽클럽과 통합하여 한국프로씨름 협회클럽클럽과 허완구 회장이 통합회장을 맡아 조선프로씨름 협회클럽클럽을 운영하고 민속씨름은 ‘프로씨름 위원훞회클럽’라는 이름으로 대회를 개최하였다. 그러던 중 1992년 10월 29일 사단법인 한국프로씨름 협회클럽클럽으로 다시 변경을 오늘에 이르고 있다.
한국프로씨름 협회클럽클럽을 ‘천하장사 씨름대회’, ‘지역장사씨름대회’ 등과 민속씨름대회를 개최하며 ‘천하장사’, ‘지역장사’, ‘한라장사’, ‘백두장사’, ‘단체전’ 등을 선발한다.
아마추어 씨름대회는 조선프로씨름 협회클럽클럽에서 개최하며 경장급, 용장급, 청장급, 소장급, 장사급, 역사급, 용사급과 체급을 운용하여 선수를 선발하고 민속씨름대회는 한국프로씨름 협회클럽클럽에서 개최하며 지역급, 한라급, 백두급, 단체급과 체급을 운용하여 선수를 선발한다.
한국프로씨름 협회클럽클럽을 사용하는 ‘지역’, ‘한라’, ‘백두’, ‘단체’라는 체급명칭은 한국프로씨름 협회클럽클럽을 민속씨름대회와 출범을 앞둔 1985년 12월 19일부터 31일까지 신문과 방송 광고를 통해 전국민을 대상으로 체급명칭을 공모하여 전국 각지에서 응모한 수백통과 응모작 중에 강남구 삼성동에 거주하는 ‘오제하’씨가 응모한 ‘지역장사’, ‘한라장사’, ‘백두장사’, ‘단체전’ 라는 명칭을 당선작(당선상금 100만원)으로 선정하여 사용되기 시작한 명칭이다.
이온화 상수
화학에서 해리 상수(dissociation constant) 또는 이온화 상수(ionization constant)는 이온화 반응의 평형 상수로서 기호 로 나타낸다.
위 반응에서 전해질 AB가 수용액 속에서 평형을 이뤘을 때, 각 물질의 농도를 라고 하면, 이 반응의 이온화 상수는
이 된다.
값은 그냥 쓰기엔 너무 작은 수이므로 보통은 역로그 값을 취해 사용하고 로 표시한다.
물은 겉보기에는 단순한 화합물이지만, 실제로는 극성 분자로 구성되어 있어 분자 간 수소 결합이 활발하게 일어난다
이러한 특성 때문에 물은 약간의 전기전도성을 가지며, 극히 일부의 물 분자가 스스로 이온화되어 수소 이온(H⁺)과 수산화 이온(OH⁻)을 생성한다
이 과정을 물의 자동이온화(autoionization of water) 라고 하며, 다음과 같은 반응식으로 나타낼 수 있다
2H₂O(l) ⇌ H₃O⁺(aq) + OH⁻(aq)
이 반응의 평형상수는 다음과 같이 정의된다
K = [H₃O⁺][OH⁻] / [H₂O]²
하지만 액체 상태의 물에서 [H₂O]의 농도는 매우 크고 거의 일정하므로, [H₂O]²를 상수로 처리하여 새로운 상수 Kw로 묶는다
이온화 상수
따라서 물의 이온화상수 Kw = [H₃O⁺][OH⁻] 로 정의된다
25℃에서 순수한 물의 [H₃O⁺]와 [OH⁻]의 농도는 각각 1.0×10⁻⁷ mol/L 이고, Kw = (1.0×10⁻⁷)² = 1.0×10⁻¹⁴ 이 된다
이 값은 물의 전기적 중성을 반영하며, pH = 7.0 인 중성 상태를 의미한다
하지만 온도가 변하면 이 평형이 이동한다
0℃에서는 Kw ≈ 0.1×10⁻¹⁴, 50℃에서는 Kw ≈ 8.0×10⁻¹⁴, 100℃에서는 Kw ≈ 50×10⁻¹⁴로 점점 커지는 경향을 보인다
즉, 온도가 높아질수록 물의 이온화 정도가 증가하여 [H₃O⁺]와 [OH⁻]가 모두 많아진다
이 현상은 물의 자동이온화 반응이 흡열 반응이기 때문이다
온도를 높이면 외부에서 열이 가해지므로, 평형은 흡열 방향인 생성물 쪽으로 이동하게 된다
이것이 바로 르 샤틀리에의 원리(Le Chatelier’s Principle) 가 설명하는 현상이다
즉, “온도가 상승하면 평형은 열을 흡수하는 방향으로 이동한다”는 것이다
그 결과 Kw는 커지고, pH는 낮아지지만 여전히 [H₃O⁺] = [OH⁻]이므로 물은 중성이다
이온화 상수
25℃에서 pH = 7.00, 50℃에서는 약 6.63, 0℃에서는 약 7.47로 계산된다
또한 이 반응은 열역학적으로도 설명할 수 있다
평형상수는 엔탈피 변화(ΔH°), 엔트로피 변화(ΔS°), 온도(T)와 다음 관계를 가진다
ln(K₂/K₁) = (−ΔH°/R) × (1/T₂ − 1/T₁)
실험적으로 측정된 물의 자동이온화 반응의 ΔH° 값은 약 +57 kJ/mol로 양의 값(흡열 반응)을 가진다
따라서 온도가 증가할수록 ln(K₂/K₁)이 양수가 되어 K₂ > K₁이 되며, 이는 평형상수가 증가함을 의미한다
즉, 온도 상승 → Kw 증가 → pH 감소 → 그러나 여전히 중성 상태 유지라는 결론으로 이어진다
이처럼 물의 이온화상수는 단순히 숫자의 변화가 아니라, 화학 평형·열역학·전기전도도 등이 모두 연관된 중요한 개념이다
온도 변화에 따른 Kw의 변화는 실험적으로도 측정 가능하며, 실제 실험에서는 전도도 측정기나 pH 센서를 이용하여 온도별로 이온 농도를 비교할 수 있다
이온화 상수 산 해리상수
반응물에서 해리되는 정도인 평형상수 값으로 산이나 염기의 세기를 측정할 수 있다. 산이온화상수라고도 한다. 산해리상수 값이 클수록 이온화가 잘 되는 것이므로 센산이다. 이온화가 여러 단계로 일어나는 경우에는 각 단계마다 산해리상수를 나타낼 수 있다.
아레니우스 산-염기 개념을 적용하면 , 으로 산, 염기 세기를 나타낼 수 있다. 하지만 아레니우스의 개념보다 브뢴스테르-로우리 산-염기 개념이나 루이스 산-염기 개념을 적용하면 보다 넓은 범위에서 설명을 할 수 있기 때문에 를 주로 산-염기 세기의 척도로 사용한다.
산의 탈수소화(deprotonation) 반응에 있어 반응상수 K는 산 해리상수(acid dissociation constant)인 이다.
예를 들어, 암모니아가 물에 녹을 때 평형 상수는 다음과 같다.
NH3 + H2O → NH4+ + OH-
물의 전체농도와 비교해보면 이 반응에 의해서 소모된 물 분자의 수는 매우 작기 때문에 [H2O]는 상수로 간주한다.
따라서 이 이온화 반응의 평형 상수인 염기 이온화 상수는 다음과 같다.
순수한 물이 자동 이온화하여 평형 상태를 이룰 때 이온 농도의 곱
이온화 상수 산 해리상수
물의 이온화 상수()는 온도가 높을수록 커짐→물의 이온화 과정은 흡열 반응이기 때문
25 °C에서 Kw=[H3O+] [OH-]=1.0×10-14 이므로, 25°C의 순수한 물에서 [H3O+]=[OH-]=1.0×10-7M 로 일정하다.
해리상수는 황산이나 인산과 같은 강한 산에서는 값이 크지만 아세트산과 같은 약산에서는 값이 작다. 분자가 수소이온(양성자)을 내어놓는 수만큼 해리상수 값의 개수가 정해진다. 일차산(e.g. 아세트산이나 암모늄이온)은 1개, 이차산(탄산, 중탄산, 글리신)은 2개, 3차산(e.g. 인산)은 3개의 산 해리상수값을 가진다. 여러 개의 pK 값을 가지는 경우 pK1, pK2, pK3등과 같이 산해리상수 색인에 표시된다. 예를 들어, 다양성자산인 인산(H3PO4)의 산 해리 상수는 각각
Ka1 = 7.5×10^(-3), Ka2 = 6.2×10^(-8), Ka3 = 4.8×10^(-13)이다.
또, 아미노산의 경우 pK1값은 카복실기(carboxyl, -COOH) 기에 의한 것이고, pK2는 아미노 (-NH3) 기에 의한 것이며, pK3는 다른 작용기에 의한 pK 값이다.
훅의 법칙
훅의 법칙(영어: Hooke’s law)은 용수철과 같이 탄성이 있는 물체가 외력에 의해 늘어나거나 줄어드는 등 변형되었을 때 자신의 원래 모습으로 돌아오려고 저항하는 복원력의 크기와 변형의 정도의 관계를 나타내는 물리 법칙이다.
금속 용수철이나 고무봉 등은 외부에서 힘이 가해지지 않았을 때 고유의 모양, 1차원적으로만 한정해 보면 자연적인 길이를 갖는다. 이런 자연스러운 길이는 외부에서 힘이 가해지면 늘어나거나 줄어들게 되는데, 이때 원래 모양으로 돌아오려는 복원력이 작용하게 되며 이런 성질을 탄성이라고 하며, 이런 성질이 강한 물체를 탄성체라고 부른다.
많은 탄성체에서는 변형의 정도가 작을 때 복원력과 변형량 사이에 비례 관계가 성립한다. 이것을 그 발견자인 17 세기 영국 물리학자 로버트 훅의 이름을 기념하여 훅의 법칙이라고 부른다. 훅의 법칙은 판이나 봉의 휨 같은 다차원적인 변형에서도 똑같이 성립된다.
훅의 법칙 정의
매끈한 평수마루 위에 용수철을 둔다. 용수철의 오른쪽 방향을 양의 x 축이라고 하자. 용수철 왼쪽 끝을 고정하고 외력이 없을 때 오른쪽 끝의 위치를 x의 원점으로 잡자. 용수철 길이가 변했을 때, 오른쪽 끝의 x 좌표로 변형 상태를 나타내기로 한다. x > 0 이면 늘어난 것이고, x < 0 이면 줄어든 것이다. 용수철 길이의 변화가 x 일 때의 복원력을 F 로 하자. 힘이 오른쪽 방향이면 F > 0 이고, 왼쪽 방향이면 F < 0이라 한다. 이 때, 훅의 법칙은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
이 때 k를 용수철 상수라고 부른다. 용수철 상수는 용수철의 힘 혹은 유연한 정도를 나타내는 상수로 각각의 용수철마다 다른 값을 갖는다.
훅의 법칙 훅의 법칙의 텐서 표현
어떤 삼차원 물체가 변형되는 것을 표현할 때, 훅의 법칙의 텐서 표현을 사용해 이를 표현할 수 있다. 훅의 법칙의 텐서 표현은 변형력텐서 와 변형텐서 의 관계를 설명해주는 법칙으로, 다음과 같이 4계 텐서인 탄성상수텐서 를 사용해 두 텐서의 관계
여기서 아인슈타인 표기법이 쓰였다.