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얼음이 얼면 빙판길되잖아요...그런데 왜 얼면 미끄러운거죠?

벌써 첫 얼음이 얼고 서리가 내렸다. 한 겨울 얼음 위에서 썰매 나 스케이트를 타면 왜 그렇게 잘 미끄러지는 것일까. 서리가 내린 땅은 왜 부풀어 오를까. . 20세기 말에야 밝혀진 얼음 표면 변화의 비밀은 얼음에 대한 상 식을 바꾸게 했다. . 순수한 물은 섭씨 영하 0도에서 얼고, 영상 0도에서 녹는다. 그 러나 얼음 표면이 정상적으로 녹는 온도보다 훨씬 낮은 섭씨 영 하 수십도에서도 녹는다는 사실을 아는 사람은 많지 않다. 이른 바 '표면 녹음(Surface melting)'현상이다. . 표면 녹음 현상은 물체의 겉과 속의 온도가 같더라도 녹는 점 이하에서도 표면에 얇은 준액체층이 형성되는 것을 말한다. 금 속 등 거의 모든 물질에서 이런 현상이 일어난다. . 얼음의 경우 완전한 물도 얼음도 아닌 준액체층이 만들어진다. 이는 얼음의 겉과 속의 분자 구조를 알아내 비교함으로써 입증 됐다. . 고체인 얼음의 분자는 격자 구조로 단단하게 뭉쳐 있다. 그러 나 공기와 접촉하는 표면은 그 뭉친 정도가 약해 물과 얼음의 중간 정도로 분자가 움직인다. 액체는 분자가 자유롭게 움직여 일정한 틀을 이루지 못한다. . 스케이트나 썰매를 탈 때 얼음이 미끄러운 것은 바로 이 얼음 표면의 얇은 준액체층 때문이다. . 표면 녹음 현상이 입증되기 전까지 1백여년 동안은 스케이트를 타는 사람의 몸무게 또는 마찰열 때문에 얼음 표면이 녹아 미끄 럽다고 과학자들은 믿었다. 이른바 '압력 녹음(Pressure melting)''마찰 가열(Friction heating)'현상이다. . 그러나 보통 사람의 몸무게로는 얼음이 녹는 온도를 불과 몇도 밖에 내릴 수 없다. 그 이론대로라면 한겨울 스케이트를 탈 수 있는 날은 영하 0도 주변에서만 가능하지만 실제는 영하 수십도 에서도 탄다. 그 이론이 틀린 것이다. . 표면 녹음 현상은 서리가 내린 땅이 부풀어 오르는 것도 정확하 게 설명할 수 있게 했다. . 흙에 서리가 내리면 그 얼음 알갱이 표면의 준액체층이 흙 속 의 물을 빨아 들인다. 지표면은 차갑고, 더 깊은 흙 속은 따뜻 해 습기가 지표 쪽으로 이동하기 때문에 가능하다. . 지표면에 서리로 인해 언 땅이 습기를 빨아들이는 힘은 섭씨 0 도에서 1도씩 내려갈 때마다 1㎠ 당 11㎏의 추를 들어올리는 것 과 같다. 차 정비업소에서 1천3백60㎏의 차를 들어올리는 데 필 요한 압력은 1㎠ 당 1.5㎏이면 된다. . 지표면의 얼음 알갱이가 점차 커지고 습기를 빨아들이는 압력 이 높아지면 그 힘을 견디지 못한 땅이 부풀어 오르는 것이다.
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