안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
얼음이 미끄러운 이유에 대해서는 아직까지 연구 중입니다.
일상생활에서 흔히 보이는 얼음이
아직까지 연구 대상이라는 것을 듣고 저도 조금 놀랐습니다.
아직까지 연구 중이라는 이야기는
얼음이 미끄러운 이유에 대해서
여러 가지 가설이 있다는 말과도 같습니다.
가장 대표적인 가설은
'유사 액체층 융화설' 입니다.
얼음 위에 생기는 물층 때문에 미끄럽다는 이야기이죠.
이 외에도 많은 가설들이 존재하지만,
대다수의 과학자들은 얼음 표면의 물층이
얼음의 미끄러움의 원인이라고 인정하고 있습니다.
물층이란 무엇인가?
물층이란 말 그대로 물로 이루어진 층을 말합니다.
얼음에 생기는 물층은 아주 얇은 두께이기 때문에,
사람의 눈으로는 확인이 불가하지만
그 얇은 물층이 얼음 위에 존재하기 때문에
미끄럽다고 이야기합니다.
어는 점보다 낮은 온도에서 표면에 액체층이 존재하는 것은
'표면 녹음' 혹은 '사전 융해'라고 부르고
아직까지 물층이 존재하는 이유에 대해서는 밝히지 못했죠.
얼음에 물층이 존재한다는 사실을 밝혀낸 건
마이클 패러데이인데,
중등 과학을 공부한 학생들이라면
패러데이라는 이름은 많이 들어본 이름일 것이라 생각이 들어요.
패러데이는 얼음 두 개를 붙이면 결국
하나로 합쳐진다는 것을 실험을 통해 밝혀냈고,
이 결과가 바로 '물층' 때문이라고 주장했습니다.
얼음의 표면이 물로 되어있기 때문에,
두 개의 얼음이 만나면 둘 사이의 물층이 얼면서
하나가 된다는 것입니다.
하지만 패러데이가 처음 이 내용을 주장했을 때만 해도
지금의 원자나 분자에 대한 이해가 부족했기 때문에
받아들여지지 않았지만
차후에 다양한 실험의 진행되었고
결국 물층이 존재한다는 사실이 밝혀졌죠.
그러나, 일부 과학자들은 물층이 곧
미끄러움의 원인이 될 수 없다고 주장하는데요.
그 이유는,
물층이 너무 얇기 때문에 미끄러움을 유발할 수 없다는 것입니다.
물층으로 인해 미끄러움이 유발된다면
대리석처럼 매끈한 돌 위에 물을 뿌리더라도
미끄러워야 하기 때문이죠.
그래서 마찰열이나 압력에 의해 얼음이 녹으면서,
미끄러워진다는 가설도 있습니다.
하지만 마찰이 전혀 없는 상태에서도 미끄럽고
또, 충분한 압력이 가해지지 않은 상황에서도
미끄러운 걸 보면 이 가설들도
'얼음이 미끄러운 이유'라고 하기에는
무리가 있는 상황이라고 볼 수 있죠.
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