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모래시계의 모래는 모래가 아니다?





위의 사진은 해수욕장에 있는 모래의 사진입니다. 조개껍데기들이 보이지요?
‘바윗돌 깨뜨려 돌덩이 돌덩이 깨뜨려 돌멩이 돌멩이 깨뜨려 자갈돌 자갈돌 깨뜨려 모래알~~~’ 바닷가에서 모래성을 쌓아본 적이 있나요? 파도에 힘없이 무너져 내버리는 모래성. 넓게 펼쳐진 백사장의 모래는 어떤 모습일까요?

바닷가 모래를 볼 때면 과연 이 모래는 어떻게 만들어졌을까? 라는 호기심과 자연의 힘에 경외감을 느끼곤 합니다. 모래에도 여러 종류가 있답니다. 발바닥이 까칠한 굵은 모래도 있고, 검은 모래도 있어요. 그리고 하얀 고운 모래도 있지요. 그냥 단순한 모양의 모래인 줄 알았었는데, 만들어진 곳에 따라 모양이나 색깔 등이 다양합니다.

 

 





1) 아름다운 모래의 세계로 들어가 볼까요?
아래 사진은 제주도 서쪽에 있는 흰 모래로 유명한 협재 해수욕장의 모래를 확대한 사진입니다. 이제 가운데에 암모나이트 화석처럼 생긴 것이 확실히 보이지요? 그렇다면 바닷가 모래 속에서 수억 년이 되었을지도 모르는 작은 화석을 발견한 것일까요?

 

 








2) 다른 해수욕장의 모래는?
모래는 알갱이의 지름이 0.02~2 ㎜ 인 암석이나 광물 조각을 말합니다. 그 이상은 자갈, 0.02~0.002 ㎜는 실트, 0.002 ㎜ 이하는 점토로 분류하지요. 또한 모래는 광물의 조성에 따라 석영이 많은 석영사, 유색 광물이 많은 흑사, 회록석이 많은 녹사 등으로 분류되며, 생성 원인 혹은 퇴적 장소에 따라 산사, 강사, 해사, 사구사, 화산회사 등이 있습니다.

대부분의 모래는 풍화에 강한 석영이 주성분을 이루며, 그 외에도 운모, 각섬석, 자철석, 화산유리, 유공충 껍데기 등이 섞여 있지만 지역에 따라서 주성분이 다르지요. 아하! 그래요. 협재 해수욕장의 암모나이트 화석처럼 생긴 것은 바로 유공충 껍데기였어요. 다른 해수욕장은 어떨까요?

 

 







해수욕장

 




조개껍데기


 

협재 해수욕장에서 북동쪽으로 약간 떨어진 곽지 해수욕장(왼쪽) 모래는 알갱이가 더 크고 약간 거칠지만 역시 조개 껍데기들로 구성되어 있어요. 이처럼 두 해수욕장은 각종 조개 껍데기가 주성분인 패사입니다. 그런데 검은 모래로 유명한 제주시 근처의 삼양 해수욕장(오른쪽)의 모래는 조개 껍데기 대신에 검붉은 화산 쇄설물과 투명한 화산유리가 주성분으로 이루어진 모래인 화산회사입니다. 신기하지요? 같은 제주도에 있는 해수욕장의 모래이지만 주성분이나 크기 등은 서로 많이 다른 것을 확인할 수 있답니다.

 

 





3) 서해안의 모래는 어떠한가요?

서해안에 위치한 영흥도의 모래는 조개 껍데기나 화산 쇄설물이 아닌, 풍화에 강한 석영이 주성분인 석영사입니다. 아래 사진에 보면 투명한 석영의 모래 알갱이들이 많지요. 이처럼 같은 바닷가의 모래이지만 패사, 화산회사, 석영사처럼 그 종류가 다양한 것입니다.






 

 

4) 집을 지을 때 사용하는 모래는?
집을 지을 때는 바닷가 모래인 해사에는 소금기가 많아서 철근이 쉽게 녹슬기 때문에 주로 강에서 채취한 모래인 강사를 사용합니다. 그러나 강사가 부족하면 해사의 소금기를 물로 세척해서 사용한답니다. 그리고 모래를 체로 쳐서, 알갱이가 작은 모래는 벽이나 바닥을 매끈하게 하는 미장용으로, 굵은 모래는 건물의 골격을 세우는 벽돌을 만드는 용도로 주로 사용한답니다.

 

 






 

 

5) 모래시계의 모래는 진짜 모래일까요?
모래시계는 일정한 시간만 측정할 수 있기 때문에 용도에 따라 다양한 모래시계가 사용되었습니다. 예를 들어 목사님들이 설교할 때는 30분짜리를, 달걀을 삶을 때는 3~4분짜리를 사용했지요. 한증막 사우나에는 5~6분 정도 걸리는 모래시계를 사용합니다.

그런데, 모래시계의 알갱이들은 진짜 모래일까요? 아래는 모래시계의 알갱이들입니다. 진짜 모래라면 울퉁불퉁한 다양한 모양과 색깔을 가질 텐데, 모두 비슷한 모양을 하고 있지요? 따라서 모래시계 내의 모래는 진짜 모래가 아니라 고분자와 같은 화합물로 만든 알갱이입니다.

 

 







위 사진의 배경은 유럽 최대의 모래 언덕인 프랑스 남서부 아르까숑 근처의 듄 드 삘라(Dune de Pyla)입니다. 길이 약 3km, 높이 약 110m, 폭이 약 500m입니다. 내륙으로는 나폴레옹 황제가 황량한 벌판에 바닷바람을 막기 위해 심었다는 소나무 숲이 끝없이 펼쳐져 있습니다.

 

 

 





6) 모래 대신에 물을 사용할 수 있나요?

모래는 물과 같은 보통의 유체와 다르게 흐릅니다. 예를 들어 모래시계를 사용할 수 있는 가장 기본적인 이유는 모래의 흐르는 양이 시간에 따라 일정하기 때문입니다. 만약에 물을 사용된다면 모래시계의 위쪽에 있는 물의 양이 감소하면서 수압이 약해지기 때문에 흐르는 물의 양도 시간에 따라 점차 감소하지요. 이처럼 모래와 같이 알갱이로 되어있는 계는 다른 많은 흥미 있는 현상들을 나타낸답니다.



7) 거꾸로 가는 모래시계?
최근에 과학의 원리를 이용하여 만든 거꾸로 가는 모래시계가 있어요. 이 모래시계는 병 내부에 왼쪽(녹색)에는 오일보다 무거운 고분자와 오른쪽(적색)에는 오일보다 가벼운 고분자를 넣어서 만든 거예요. 따라서 녹색은 가라앉고 적색은 뜨게 된답니다. 신기하지요? 이처럼 단순한 과학의 원리를 이용하면 많은 것을 발명할 수 있답니다. 이 고분자도 역시 거의 완전한 구형의 모양을 갖고 있어요.

 

 

 

 




 

 

Quiz. 이것은 무엇일까요?
눈치챘나요? 여러분들이 좋아하는 음식을 선전하는 광고지의 일부분을 확대한 사진이에요. 어떤 음식일까요? 갑자기 배가 고파지는군요.

예전에는 미역국과 자장면이 최고의 생일 음식이었으나, 지금은 여러분들의 생일상에 생일 케이크와 함께 양념 치킨 그리고 이것이 빠지지 않고 등장한답니다. 아닌가요?


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