[이미지 촬영=대한민국청소년기자단 5기 이혜란 기자]

지난 9월 1일 한솔 고등학교의 한 과학동아리(BUT)는 화학 정원 만들기를 동아리 시간에 진행하였다.

전체 23명의 동아리 부원들과 함께 각자 하나씩의 화학 정원을 만들게 되었다. 6명씩 조를 짜서 각각 금속염을 같이 사용하면서 진행하였다. 화학 정원을 방법은 직접 가열해 가면서 만드는 방법, 가열하지 않고 만드는 방법이 있는데 그중 가열하지 않고 만드는 방법을 택하여 진행하였다.

만드는 방법은 먼저 플라스틱 용기에 미지근한 물과 물유리를 1:1로 용기가 차게끔 넣어준 후 섞어준다. 그 후 물속에 금속염을 소량씩 넣어주면 금속염이 자라나는 것을 확인할 수 있다.

화학 정원에 숨어있는 과학적 원리로는 병 속에 들어간 약품들이 자라나는 것처럼 보이는 이유는 물과 화학약품이 반응하여 반투막과 삼투압이라는 화학 현상을 일으키기 때문이다. 이러한 약품들을 금속염이라고 하며 금속염이 물유리 용액과 섞이면 순간적으로 반응해서 금속염 표면에 또 다른 염을 만들게 되는데 이를 금속 규산염이라고 한다. 이 금속 규산염은 반투막인데 물유리와 섞인 물이 반투막을 통과해서 농도가 높은 금속염 안쪽으로 들어가게 되고 삼투압에 의해 들어오는 물의 압력으로 반투막이 터지게 된다. 반투막은 윗부분의 압력이 작기 떄문에 결정의 윗부분이 터지는데 터진 윗부분으로 나온 금속염이 다시 순간적으로 반응하여 금속염이 계속 자랄 수 있게 되는 것이다. 이때 삼투압이란 농도가 다른 두 액체를 반투막으로 막아 놓았을 때, 용질의 농도가 낮은 쪽에서 농도가 높은 쪽으로 용매가 옮겨가는 현상에 대한 압력을 만한다.

 동아리원들은 예술품에서 한 번쯤은 보았을 화학 정원을 직접 만들어 봄으로써, 과학적 지식을 넓힐 수 있어 여러 방면에서 유익한 시간을 가졌다.

[대한민국청소년기자단  IT·과학부=5기 이혜란기자]