영화 <스타워즈>라고 하면 무엇이 떠오르시나요? 주인공 중 한 명인 다스 베이더, 배경이 되는 우주공간등 많은 것들이 떠오르겠지만 가장 먼저 떠오르는 것은 주인공들이 싸울 때 사용되는 무기, 광선검일 거예요. 영화에서 주인공들은 광선검을 가지고 제다이가 되는 훈련을 하는 장면이나 서로 싸우는 장면이 많아요. 이때 ‘광선검이 실제로 존재할까?’라는 생각 한 번 정도 해보셨죠? 아쉽게도 아직까지는 광선검이 존재하지는 않아요. 하지만 이 상태를 이용하면 광선검을 탄생시킬 수도 있다고 해요. 그렇다면 광선검을 실제 세계로 불러들여 줄 상태, 플라스마에 대해 알아보아요!

(사진 출처: pixabay)

플라스마는 이온화된 기체라고 정의할 수 있어요. 쉬운 말로 원자핵과 자유전자가 따로 따로 다니는 것이지요. 하지만 모든 이온화된 기체를 플라스마 상태라고 할 수는 없어요. 플라스마 상태는 이온화된 기체 중에서 집단적으로 움직이는 극성과 비극성 입자들로 이루어진 준중성 기체를 특별히 부르는 말이기 때문이죠.

그렇다면 플라스마 상태는 어떤 특성을 갖고 있을까요? 플라스마는 기체, 액체, 고체에 이은 제4의 상태라고 할 수 있어요. 또, 내부에는 활발하게 운동하는 전자와 이온이 존재하기 때문에 다른 물질을 전리시킬 수 있어요. 이를 통해 다른 물질의 화학반응을 활발하게 일어나도록 분위기를 조성해 주지요.

이렇게 다양한 성질을 가지고 있는 플라스마 상태는 어디서 주로 사용되고 있을까요? 이의 대표적인 사례는 태양의 내부에서 일어나요. 태양은 플라스마 상태에서 수소원자로 헬륨원자를 만드는 과정 덕분에 강한 빛 에너지를 내뿜어요. 핵융합연구소에서는 핵융합 에너지를 얻기 위해 초고온, 고밀도의 플라스마를 만들고 유지하는 방법을 연구하고 있지요. 

그래서 전문가들은 고온의 플라스마와 이를 제어하는 장치를 만들어 칼자루에 넣을 수 있다면 실제로 영화 <스타워즈>와 같이 물체를 자르는 광선검을 만들 수 있다고 말해요.

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이렇게 우리는 벌써 화학 기술의 발달으로 인해 현실에서는 불가능해 보였던 영화 속 세계가 현실로 오는 과정을 보고 있어요. 앞에서 소개한 플라스마 상태를 예로 들자면 광선검 뿐만 아니라 반도체와 그린 수소 생산, 표면 살균 처리 기술 등 다양한 분야에서 유용하게 쓰이고 있어요. 앞으로 화학 기술은 꾸준히 발전해 현재 불가능하다고 생각하다는 것도 미래에는 당연하게 생각되는 것이 될 수도 있어요. 화학의 세계는 무궁무진하기에 기술이 계속 발전 할 수밖에 없지요. 꾸준히 발전하는 화학에 관심을 가져보는 것이 어떨까요?