▲ 나경수 (사)전자ㆍ정보인협회 부회장

가스는 기체의 총칭이다. 즉 가스(gas)는 기체를 통틀어서 일컫지만, 일반적으로는 연료로서 도시 등지에 공급되는 이른바 <도시가스>를 말한다. 또한 안개가 낀 상태, 특히 해상에 발생하는 연무(煙霧)를 가리킬 때도 있다.

BC900년경, 이미 중국 사람들은 천연가스를 참대 대롱으로 수송하여 조명에 이용하였다는 기록이 전해 오고 있다.

그러나 가스를 처음으로 실용화한 사람은 영국의 머독이라고 볼 수 있다.
머독(William Murdoch; 1754-1839)은 스코틀랜드 태생의 영국의 기사 발명가인데 와트(James Watt; 1736-1819)의 제자로 1802년에 가스등(燈)을 발명하였다.

그는 1792년에 석탄을 도가니(retort)속에서 건류(乾溜)하여 채취(採取)한 가스를 자기집 조명용으로 이용하여 주위의 사람들을 놀라게 하였다.

그 후 20년이 지난 1812년에는 세계 최초로 일반대중에게 가스를 공급하기 위한 가스회사가 런던에 창설되었다.

그 후 가스산업은 급속도로 발달하여 구미 각국에 전파, 확산되어 가스회사가 속속 설립되었고, 1850년에는 보편화되어 구미 각국의 각 도시마다 가스가 거의 보급되었다.

그 당시 가스는 재래의 조명수단인 등잔불이나 촛불을 대신하는 새로운 조명수단으로 확산되어 일반 소비자의 수요를 장악하고 있었다.

그러나 1879년에 전등이 발명되어 가스등은 전등이라는 강적(强敵)과 맞서 경쟁하며 진보하게 되었다.

1885년 독일에서 분젠버너(Bunsenburner)가 발명되고, 또 10년이 지난 1895년에는 백열가스맨틀(白熱gas mantle)이 발명되어 조명계에 새로운 발전을 가져왔다.

이리하여 가스등은 한동안 전등과 조명수단으로서 경쟁하며 병용(竝用)되었으나 점차 조명용보다는 열원(熱源)이나 동력용으로 그 용도가 바뀌게 되었다.

 이러한 경향에 따라서 자연히 가스의 제조방법도 빛보다는 열을 위주로 하는 방식으로 변화하였다.

그 후 또한 전기의 위력이 동력의 영역에까지 팽창하게 됨에 따라 가스는 열의 공급자로서만 발달되었으며 근대공업의 주요한 부분으로서 눈부시게 발전하여 인류의 문화생활에 필수품으로 밀접한 관계를 갖는 산업으로 발전되었다.

더욱이 근래에 와서는 열의 공급뿐 아니라 화학공업의 합성용 가스로서도 역시 중요한 위치를 차지하고 있다.
실로 가스는 우리 실생활에 깊이 파고 들어 응용되고 있다. 가스냉장고(冷藏庫)는 가스의 연소로서 냉각장치를 작동시키는 냉장고를 말한다.

발생기중의 암모니아 수용액을 버너로 가열하면 암모니아 가스는 수증기와 함께 상승하고 분리기(separator)에서 물과 분리되면 응축기(condenser)로 액화된다. 기화기(evaporator)로 수소가스와 혼합하면 급격히 기화하여 다량의 기화열을 빼앗음으로써 냉장고 내부를 냉장시키게 된다.

또 진공광전관(眞空光電管)속에 불활성(不活性)기체를 넣은 것이 가스들이 광전관이다. 음극에서 방출된 전자(電子)에 의하여 기체 분자를 전리(電離: ionization)시켜 그것에 의하여 생기는 이온 전류로 감도를 진공인 경우의 4~5배로 할 수 있다. 그러나 가스를 넣음으로써 광전관의 감도가 불안정하게 되고 동시에 시간이 늦어지며 실제에 있어서는 10,000사이클 이상의 변화에 대해서는 사용이 불가능하다.

또한 더 한층 감도를 올리기 위하여 보조 전압을 높이면 돌연 내부의 기체를 통하여 방전(放電)하여 광전관을 파손시킬 우려가 있다.

 이때 광전관에 넣은 기체로서는 아르곤(Ar.)을 쓴다. 그리고 가스들이 전구(電球)는 텅스텐 필라멘트(filament)의 고온 가열에 의한 증발을 막기 위하여 유리구(球)내에 불활성(不活性) 가스를 봉입(封入)한 전구이다. 현재는 아르곤(argon)에 소량의 질소를 만든다.

가스의 점화에 의하여 조명을 얻는 장치가 가스등(燈)이다. 가스를 도관(導管)으로 실내등 또는 가로등에 연결하여 연소하여 발광시킨다.

즉, 가스가 연소할 때 내는 빛을 이용한 등불이다. 1798년 영국에서 실용화되었으며, 1819년 파리, 1825년 하노버에서 시작되어 점차 보급되었다.

그러나 전등의 출현으로 등화용으로 쇠퇴하고, 지금은 아름다운 색광을 얻기 위한 가로등 따위에 쓰이고 있다.

2개 이상의 가스곤로를 갖춘 가스대가 가스레인지(gas range)이다. 어소기(魚燒器), 오븐 등을 함께 갖춘 것도 있다. 보통은 전기 점화식이며, 강판제가 많이 쓰이고 있다.

가스등의 점화구에 씌우는 그물 같은 통이 가스맨틀(gas mantle)이다. 무명이나 인조 견사 등의 식물성 섬유로 만든 그물로 질산토륨(窒酸thorium) 99%, 질산세륨(cerium) 1%의 혼합액에 침적(沈積)하여 건조시킨다.

다음에 이를 태워, 재가 되기 전의 검은 고체에 산화트륨(ThO2)과 산화세륨(CeO2)을 부착시켜서 콜로디온액(collodion液)에 침적하여 경화시킨 것이다.

등산객들이 산행 시 흔히 사용하는 가스버너(gas burner)는 연료가스를 경제적으로 연소시키기 위한 기구이다. 실험실용의 분젠버너(Bunsen burner), 테클류버너(Teclu burner), 메케르버너(Meker burner)와 가정용 링버너(Ring burner) 등이 있다.

1850년경 독일의 화학자 분젠(Robert Bunsen: 1811-99)이 고안 하였으며, 이의 원리는 가스를 가는 구멍으로부터 힘차게 뿜어 내고, 공기구멍으로는 적당한 공기를 넣어 알맞게 혼합한 뒤 점화하여 연소시키는 것이다.

가스 스토브(gas stove)는 도시가스나 프로판 가스를 열원(熱源)으로 하는 난로를 말한다. 대개 토기제(土器製)의 스켈톤을 적열(赤熱)하여 열을 방사시킨다.

순환기(circulator)는 철의 케이스 내에서 공기를 덥게 하여 대류로써 실내온도를 높인다. 적외선형(赤外線型)은 특수내화물(特殊耐火物)인 세라믹을 적열하게 하는 것으로 불완전연소가 적고 열방사(熱放射)가 강하므로 개방적인 실내 난방에도 적당하다.

가스취사기(炊事器)는 가스의 연소(撚燒)를 이용한 솥이다. 온도가 상승해 밥이 다되면 바이메탈(bimetal) 등 감열부(感熱部)가 작동하여 스프링의 작용으로 마개(cock)가 닫치는데 불이 약해지며 소화(消火)된다.

전기솥에 비해 단시간 내에 취사가 가능하고 밥도 잘 되고 밥맛도 좋지만 배관설비(配管設備)가 필요하다.

이와 유사한 가스탕비기(湯沸器)는 마개를 열면 자동적으로 가스에 점화되어, 뜨거운 물을 방출하는 유용한 기구로 알려져 있다. 순간식과 저장식이 있는데, 전자는 열 파이프 속을 물이 지나 가열되는 장치로, 순간적으로 뜨거운 물을 얻을 수 있다.

그러나 소형이어서 수온이 50℃정도 밖에 상승할 수 없어 사용하는데 한계가 있어 세수나 그릇 씻기에 적합하다. 후자는 용량이 크고 95℃ 정도까지 유지된다.