겨울에 내리는 눈을 현미경으로 보면은 왜 결정체모양이 서로다른가요?

Question

겨울에 내리는 눈을 현미경 으로 관찰해보면 눈의 결정체 모앙이 서로다르던데요.왜 그런건가요.기온의 영향을 받어서인가요.아니면 대기중에 수분의 양에따라 눈의 결정체 모양이 달라지는건가요.어떠한 이유로 눈의 결정체 모앙이 달라지는건가요 .

Answer 1

안녕하세요. 이성현 과학전문가입니다.

눈 결정은 어떻게 해서 이렇게 다양한 모양을 갖게 되는 것일까요?

생성 당시의 수증기압과 온도 조건이 다르기 때문이라고 합니다. 이 눈 결정의 모양에 따라서 함박눈, 싸락눈, 가루눈, 진눈깨비 등등 다양한 눈이 내리게 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

생각하신데로 주변 환경에 따라 다르게 나타나는 것이 맞습니다. 조금 더 자세히 설명드려보도록 하겠습니다.

일단 결정이라는 것은 분자들이 이쁘게 차곡차곡 쌓여서 건물뼈대 같은 것을 만드는 것이라고 보시면 됩니다. 눈의 결정모양이 다 다르지만, 막상 이를 분자레벨까지 확대하여 보면 다 똑같은 배열로 구성되어있는 것입니다.

그럼 왜 현미경 수준에서 보는 결정 모양이 달라질까요?

그것에 주요 원인은 결정핵과 결정이 자라나는 환경입니다.

1. 결정핵

결정은 두가지 과정이 진행되면서 만들어집니다.

결정핵 생성 --> 성장

우리가 눈사람을 만들때 쉽게 만들려고 가운데 무언가를 넣거나 하여 만들기도 합니다.

결정핵은 말그대로 결정의 시작점이며 온도가 낮아서 생성된 얼음일 수도 있고, 공중의 먼지일 수도 있으며 지면이 될 수도 있습니다. '눈'도 먼지가 있어서 그렇게 크게 뭉쳐서 내리는 것이지요. 세상에 먼지가 없다면 눈을 보기 매우 어려울 것입니다.

이 결정핵의 모양에 따라서 눈의 모양이 달라질 수 있겠지요? 네모난 것이냐 동그란 것이냐 세모난 것이냐에 따라 결정이 자라날 수 있는 가지수가 결정될 수 있고, 거기서부터 가지처럼 뻗어서 성장하면 결정모양이 달라지겠지요?

2. 결정이 자라나는 환경

결정핵이 동일하여 뻗어나가는 가지수가 동일하더라도, 날씨가 춥거나 습도가 높아서 많은 얼음이 생긴다면 그렇지 않을때와 모양이 다를 수 있습니다.

흔히 결정을 만드는 속도에 따라 달라진다고 보시면 됩니다.

블록을 쌓아서 무언가를 만들려고 할때 블록은 1000개가 넘는데 5분안에 전부 조립하라고 하면, 막 얼기설기 붙인 모양이 나오겠지요? 반면, 오늘안에 천천히 만들라고하면 무언가 정돈되고 형태가 있는 그런 것으로 만들 수 있을 것입니다.

자연에서 생기는 결정도 그렇습니다. 자신들이 좋아하는 방향으로 자라길 원하지만, 너무 빠르게 결정이 성장하게 되면 이 방향을 조절하지 못하고 원하지 않는 방향으로도 자라날 수 있습니다.

Answer 3

눈의 결정체 모양은 눈이 생성될 때의 기온과 습도에 따라 달라집니다. 눈이 생성되는 온도가 높을수록 결정체의 형태는 단순해지고, 낮을수록 복잡해집니다. 이는 눈 결정이 생성되는 과정에서 수분 분자가 결정체의 성장 방향을 제어하면서 형성되기 때문입니다. 따라서, 눈이 내릴 때 온도와 습도가 변하면서, 결정체 모양이 달라지게 됩니다. 이와 같은 이유로 같은 기온과 습도여도 눈의 결정체 모양은 서로 다를 수 있습니다. 이러한 다양한 눈의 결정체 모양은 눈을 보는 사람들에게 아름다운 광경을 선사합니다.