타이타닉호의 침몰 ‘연성’과 ‘취성’
타이타닉호의 침몰 ‘연성’과 ‘취성’
  • 송기영 교수 (기계공학부)
  • 승인 2019.11.18 03:05
  • 호수 1241
  • 댓글 0
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'그림' 타이타닉호의 침몰
'그림' 타이타닉호의 침몰

  재료를 구분할 때 ‘연성’과 ‘취성’ 재료로 구분할 때가 있다. 연성은 잘 늘어나거나 휘어지는 재료의 성질이다. 예를 들어 철사를 구부리는 장면을 상상해 보자. 철사에 힘을 주면 잘 구부러지면서 변형이 된다. 그래서 철사는 연성재료이다. 이와 반대로 취성재료는 힘을 주면 늘어나거나 구부러지지 않고 갑자기 깨지거나 부러진다. 유리나 콘크리트와 같은 재료가 취성재료이다. 오늘은 재료의 성질인 연성과 취성에 대한 이야기를 해본다.

  타이타닉호의 침몰-저온 취성
  호화 여객선 타이타닉호는 대서양을 건너다 거대한 빙하와 충돌 후 침몰한다. 흔히 이 배가 빙하와의 충돌로 배에 구멍이 나 침몰한 것으로 아는 사람들이 많다. 침몰 후 수십 년동안 그렇게 알고 있었으나 1985년 깊이 4000m 바닥으로 가라앉은 배를 심해 탐사선이 발견하고 면밀히 조사한 결과, 숨어있던 다른 원인이 발견되었다. 연성인 배의 부품이 취성으로 파괴된 증거가 발견되었다.

  타이타닉호의 대부분의 부품이 연성인 철로 이루어 졌다. 철판을 이어 붙여 외관을 만들었으며 판과 판은 리벳이라는 못으로 이어 붙였다.  거대한 빙산이 이 배 옆을 긁으며 충돌하면서 차가운 얼음덩어리가 철로 된 부품을 얼려버렸다. <그림>과 같이 얼어버린 리벳은 취성재료처럼 댕강 부러졌으며 이 때문에 이어진 철판들이 벌어져 그 사이로 물이 들어가면서 침몰한 것이다.

  연성과 취성-공존하지만 동시에 나타나지 않는 성질
  동일한 재료라고 하더라도 온도에 따라 연성을 띄기도 하고 취성을 띄기도 한다. 예를 들면, 더운 여름날의 엿은 쭉 잘 늘어나지만 한겨울 밖에서 먹는 엿은 잘 부러진다. 더운 날의 엿은 연성이고 추운 날의 엿은 취성을 가진다. 특별히 연성재료가 낮은 온도에서 취성재료로 변하는 현상을 저온취성이라 일컫는데, 이 저온취성 현상은 안전에 있어서 매우 위험한 역할을 한다. 연성재료는 충격이나 힘을 받으면 변형을 일으키는데 이 때 그 충격 에너지를 소모한다. 즉, 외부로부터 충격을 받았을 때 그 에너지가 다른 데로 가서 피해 주기 전에 자신이 찌그러지며 충격을 완화한다. 그런데 온도가 낮으면 연성에서 취성의 성질이 나타나 충격 흡수를 하지 못하고 바로 부서져 버린다.

  따뜻한 마음과 차가운 마음
  마음도 우리 몸을 구성하고 있는 재료 중 하나이다.  마음이 따뜻하다고 표현할 때는 대부분 좋은 의미이다. 다른 사람에게 선행을 베풀거나 위로를 해주는 것이 이런 경우이다. 앞서 말한 것처럼 재료가 따뜻하면 연성을 띠어 외력으로 인한 충격 흡수를 잘 한다. 따뜻한 마음도 마찬가지이다. 외부의 시련과 고통을 잘 견디고 버티는 것은 평소에 따뜻한 마음과 인격을 가진 사람이다.

  반면, 차가운 마음은 부정적인 의미를 가지고 있다. 다른 사람에게 냉정하게 대하거나 상처를 주는 이들에게 우리는 ‘차갑다,’ ‘차가운 마음을 가졌다’라고 표현한다. 차가운 마음은 본인 뿐만 아니라 타인의 감정과 삶을 부숴 버린다.

  이런 차가운 마음을 가진 사람들을 긍정적인 사람으로 바꾸는 방법은 재료의 연성과 취성의 원리에서 찾아볼 수 있다. 주변에 차가운 마음을 가진 부정적인 사람이 있다면 우리가 먼저 따뜻한 관심과 사랑을 쏟아 부어주어 보자. 그래서 그 취성을 가진 차가운 마음을 연성으로 바꾸게 해 시련으로부터 감정이 부서지지 않고 버틸 수 있게 만들어야 한다.


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