챌린저호  (출처: 네이버 블로그)

 안녕하세요. 정하윤 기자입니다. 

우주 왕복선 챌린저호의 폭발 사고를 아시나요?

1986년 1월 28일, 챌린저호는 발사 후 2분이(73초 만에) 되지 않아 폭발합니다.

(출처: 위키피디아)

이 폭발의 원인은 오링(O-ring)이 탄성을 잃었기 때문입니다.

오링은 고무로 되어있고 접합부에서 무언가 새어 나오기를 막기 위한 원형 고리입니다.

고무는 낮은 온도에서 탄성을 잃는 특징이 있습니다.

챌린저호 발사 당일의 온도는 영하 2.2도로 매우 낮은 온도였습니다.

챌린저호에서 오링은 압력가스를 막는 봉인 역할을 했는데, 날씨로 인해 탄성을 잃어버려 봉인하는 역할을 제대로 못 하고 연소 가스가 새어 나와 폭발이 일어났습니다.

이번 기사에서는 오링의 주재료인 고무에 관해 알아보도록 하겠습니다.

 1830년대에 고무 열풍이 분 적이 있습니다.

하지만 고무가 겨울에는 딱딱해져서 부서지고, 여름에는 녹아서 고약한 냄새가 나, 인기가 금방 줄었습니다.

고무의 이러한 단점을 고친 사람이 미국의 발명가이자 사업가인 찰스 굿이어입니다.

굿이어는 수분이 여름에 고무를 끈적하게 만든다고 생각해서 건조한 가루를 넣으면 이 가루가 수분을 흡수할 거라 생각했습니다.

하지만 이 실험은 실패했습니다.

연구하다가 질산으로 처리한 고무가 기온의 변화에 상관없이 고무가 눅눅해지지도 딱딱해지지도 않은 거 같아서 다시 실험을 했지만, 이 역시 실패했습니다.

 그리고 계속된 시도 끝에 1839년에 굿이어가 찾아 헤매던 고무를 발명합니다.

황 가루를 건조제로 사용하고 있을 때 자신이 원하던 고무가 황과 열로 인해 만들어진다는 사실을 알아냅니다.

양 조절을 어떻게 할지 끝없이 실험하고 마침내 적정량과 온도를 알아냅니다.

 이제, 고무의 탄성의 원리에 대해 알아보겠습니다.

고무는 아이소프렌 (C₅H₈)이 반복된 중합체입니다. 막 엉켜있는 아이소프렌 중합체 사슬들은 잡아당기면 사슬들이 정렬이되고, 장벽이 사라지면 다시 엉키게 됩니다.

굿이어는 천연고무에 황을 넣어서 가열하고 ‘교차 결합’을 만들었습니다.

교차 결합은 사슬 간의 미끄러짐이 발생하지 않으면서 고무의 탄력은 그대로 유지됩니다.

(출처: 네이버 블로그)

이상, 정하윤 기자였습니다.