[안전수필] 소방공학도의 자세 - 삶의 의미 발견하기 2부

[안전수필] 소방공학도의 자세 - 삶의 의미 발견하기 2부

물의 과학, 수계(水系)소화설비의 소방공학 그리고 내외화치인(內外火治人)을 꿈꾸는 나 (2)

 수계소화설비는 기본적으로 물이 저장되어 있는 수조, 물에 압력을 적용하여 들이고 내보내는 가압송수장치, 물의 이동 경로인 여러 종류의 배관, 물이 최종적으로 방사가 되는 노즐 및 헤드로 나누어서 볼 수 있다. 물론 그밖에도 물의 흐름을 제어하고 감지하는 유수검지장치 등, 추가적인 장치들이 많이 있지만 전부를 말하자면 이야기의 흐름에서 벗어나므로 생략을 하는 바이다. 나는 그동안 이런 수계소화설비를 공부해오면서 인간 세상사의 숨겨진 몇가지의 지혜를 발견하게 되었다.

 첫 번째로 가압송수장치에 대한 것인데, 그 중에서도 ‘원심 펌프’에 대한 생각이다. 원심 펌프 안에는 ‘임펠러’라고 불리는 날개들이 달려있다. 이 임펠러가 회전을 하기 시작하면 중심 밖으로 나가려는 힘인 원심력이 발생한다. 펌프 내에 있던 물은 운동에너지를 받게 되고, 이 에너지는 압력에너지로 변환되어 물을 수송한다. 이 때, 펌프의 중심은 진공상태가 된다. 그렇게 되면 자연의 압력인 대기압보다 낮은 상태의 압력, 부압이 걸리게 된다. 도시에서의 일상적인 삶은 모두 대기압 속에서 이루어지고 있기 때문에 부압을 실질적으로 체험하기는 힘들다. 

 즉, 대기압과 별 차이 없는 평형상태의 압력에서 지내고 있기 때문에 추가적인 물리적 힘을 느낄 수 없다는 것이다. 그러나 펌프 내에서는 부압이 걸린만큼 대기압이 누르려는 힘이 작용한다. 따라서 펌프보다 낮은 곳에 위치한 수조의 물이 펌프 안으로 상승하게 된다. 흔한 표현으로 ‘펌프가 물을 끌어올린다’는 말은 이런 현상을 말하는 것이다. 

 여기에 첫 번째 배울 점이 있다. 즉, 펌프 스스로 비어있어야 하부에 있는 물을 끌어올린다는 현상에서, 우리 역시 마음을 항상 비워야만이 내부 깊숙히 잠자고 있는 새로운 가능성 및 잠재력을 끌어올릴 수 있다는 있다는 것이다. 우리는 일상에서 별것아닌 사소한 것들에 목매달고 집착하며 지낼 때가 있다. 그런 것들로 마음을 꽉 채우고 있으니, 내면의 잠자고 있는 새로운 가능성들을 끌어올리기가 힘든 것이다. 특히 젊었을 때는 혈기가 넘치는 시기이기 때문에, 마음속에 끓어오르는 열정이 솟구칠 것이다. 

 그러나 제어되지 않고 자신의 욕망에 끌려다니기만 하는 열정은 비어져 있는 펌프가 아니라 가득 채워져서 더 이상 새로운 것들을 끌어올릴 수 없는 정상불능의 펌프와도 같다. 이 점을 유의하여 내면을 항상 비우고, 자신의 내면에 저장되어 있는 새로운 가능성들이 과연 무엇이며, 그것을 또한 어떻게 현실로 끌어올릴 수 있을지 치열한 고민을 해야만 한다. 

 자, 그렇다면 이렇게 끌어올린 물들은 펌프 위에 위치한 필요한 각 장소로 보내져야 한다. 물이 멀리까지 보내지려면 작은 압력보다는 큰 압력이 더 좋을 것이다. 따라서 펌프에서는 물을 큰 압력으로 내보내기 위해서 펌프 내부에 날개깃(임펠러)을 설치한다. 위에서도 이미 임펠러에 대해 간략히 소개했지만 추가적인 주요 기능을 설명하자면 ‘베르누이 방정식’의 기초적인 원리를 이해해야만 한다. (글 말단부분에 상세 설명 참고)

 베르누이 방정식은 유체역학에서 매우 중요한 개념으로써, 흐르는 유체의 모든 장소에서의 전체 압력은 움직이는 압력과 정지한 압력의 합과 같다는 것이다. 움직이는 압력인 동압력은 유체 속도의 제곱에 비례하고, 정지한 압력인 정압력은 배관내 유체 단면적이 받는 압력에 비례한다. 이 동압력과 정압력의 합이 항상 같다는 말은 한 쪽이 커지면 다른 한 쪽이 작아져야만 한다는 것이다. 

 다시 펌프로 돌아와 생각해 보자면, 펌프 안에 날개가 있으면 끌어올린 물들과 많이 부딪칠 것이다. 이는 펌프내 마찰이 증가되고 곧, 속도가 감소된다는 것을 의미한다. 그렇게 되면 베르누이 방정식의 원리에 의해 속도가 감소하였으므로 압력이 증가한다. 즉, 물을 보낼 수 있는 힘이 커진다는 말이 된다.

  여기에서 우리는 무엇을 배울 수 있을까? 바로 ‘마찰력’이라는 것이다. 무엇이든지 부딪치지 않고서는 얻을 수 없다는 말이 있을 정도로, 도전에는 항상 ‘마찰’ 또는 ‘저항’이 수반된다. 그러나 원심 펌프가 하부에서 끌어올린 물들을 자신이 입게될 마찰력 때문에 상부층으로 보내는 것을 포기하지 않는 것처럼, 우리 역시 그런 자세를 본받아야 한다. 내면을 비우고 가능성들을 끌어올려서 발견했다면 거침없이 도전해서 부딪쳐야만 한다. 부딪치는 데서 느껴지는 마찰력들이 자신을 힘들고 괴롭게 하더라도 세상에 드러낼 수 있을 정도로 힘껏 달려봐야 하는 것이다. 물론, 도전하는 시간들 속에서 작은 실패들에 조급해 할 필요는 없다. 베르누이 방정식처럼 힘찬 도전력이 증가하는 만큼 속도는 감소할 수도 있다고 생각하자. 그것이 자신의 마찰력(도전)에 의한 저항(실패)을 높은 압력(추진력)으로 승화시키는 지혜이다.          

(3부에 계속...)

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