이제 한해의 마지막인 12월이 눈앞에 바짝 다가왔습니다. 보통 12월을 겨울의 시작이라고 합니다. 일반적으로 대부분의 사람이 겨울이라고 하면 가장 먼저 떠올리는 게 `눈(雪)'입니다. 하늘에서 떨어지는 하얀 눈을 맞으면서 거리를 걷는다거나 무릎까지 쌓인 눈밭에서 뒹구는 모습이나, 스키를 타고 눈 속을 미끄러져 내려오는 모습들…. 모두 다른 계절에는 느끼지 못하는 것이지요.
그러면 눈은 어떻게 생길까요?
눈은 구름으로부터 내리는 얼음 결정(눈 결정), 또는 얼음 결정이 구름으로부터 내리는 현상을 말합니다. 한마디로 하늘에 있는 얼음조각이 녹지 않고 떨어지는 것이지요. 이런 눈이 만들어지는 현상을 설명하는 것으로는 `빙정설'이 있습니다.
즉, 일반적으로 눈은 가운데 핵(빙정핵)을 중심으로 형성되는데, 낮은 온도에서도 얼지 않은 과냉각 상태의 물방울이 그냥 얼어붙거나 혹은 물방울이 증발하고 그 수증기가 얼게 되어 미세한 얼음 결정이 되는 것이 초기 과정입니다. 이 결정에 수많은 수증기가 얼어붙음으로써 점차 커지고 무거워지면서 형성된다는 것으로, 물방울로부터 증발된 수증기가 빙정 표면에 승화ㆍ응결돼 강수입자가 된다는 원리이지요. 빙정이 빙정핵의 작용으로 생성된다고 해서 `빙정설'이라고 부릅니다.
흔히 눈의 모양이 무엇이냐고 할 때 6각형이라고 말합니다. 이렇게 눈(目, eye)으로 보는 모습은 눈의 결정으로, 눈의 결정모습은 바늘모양(침상), 기둥모양(각주상), 편평한 모양(판상) 등 여러 가지가 있고, 보통 2㎜정도의 크기이기 때문에 돋보기를 사용하면 쉽게 관찰할 수 있습니다.
눈의 결정모습이 6각형이라는 것은 고대에서부터 밝혀진 사실이지만 그 원인은 훨씬 더 뒤에야 밝혀졌습니다. 즉, 산소와 수소의 공유결합과 물분자간의 결합 때문에 보통의 대기압에서 물분자 6개가 서로 고리를 형성해 6각형의 구조를 갖추게 되는데, 처음 형성되는 눈 결정 얼음이 바로 이 구조가 되고 기본 6각형 구조에서 다양한 형태의 눈으로 성장하게 되는 것이랍니다.
우리가 눈이 올 때 좋아하는 이유 중 하나는 바로 내린 눈을 이용해서 눈사람도 만들고 눈싸움도 할 수 있기 때문입니다. 그런데 눈도 다 같은 눈이 아니고 눈송이가 큰 함박눈부터 아주 작아 쌀알과 같은 싸락눈까지 그 형태도 다양합니다.
이렇게 눈송이의 크기를 결정하는 것은 수증기의 양 및 기온과 관련돼 있다고 합니다. 보통 기온이 영하 5℃ 이상으로 비교적 높은 경우에는 눈의 결정이 성장하기 쉽기 때문에 함박눈이 내리는 경우가 많습니다. 그리고 온도가 비교적 높은 경우에는 얼음 결정이 단단하지 않고 수분이 꽤 많이 있기 때문에 이 수분이 접착제 역할을 하기도 하고요.
보통 눈송이의 크기는 1㎝정도이지만 이보다 훨씬 더 커지기도 합니다. 반면에 날이 추워지게 되면 결정이 단단해 잘 성장하지 못하고 뿔뿔이 흩어지는 싸락눈이 만들어집니다. 또 눈이 영하의 온도에서 만들어지는 것이지만 오히려 온도가 너무 떨어지면 오히려 눈이 만들어지지도 않는다고 합니다. 이것은 대기 중에 포함되는 수증기의 양이 급격하게 떨어지기 때문으로 보통 영하 40℃ 이하에서는 눈이 만들어지지 않습니다.
눈은 왜 하얀 색일까요?
아주 깨끗해 보이는 눈이라고 할 지라도 컵에 담아서 녹이면 더러운 물이 보이기도 합니다. 물론 공기가 아주 깨끗한 시골이라면 조금은 다르겠지만 아쉽게도 도시에서 볼 수 있는 눈은 사실 더러운 얼음인 것이지요. 그렇지만 눈 그 자체는 순백을 띠고 있답니다. 왜 눈은 하얗게 보이는 것일까요? 그것은 `반사'로 설명이 가능합니다. 즉, 빛이 눈의 표면에서 난반사를 일으키기 때문에 하얗게 보이는 것이랍니다. 이것은 투명한 유리를 가루로 내면 하얗게 보이는 현상과 동일한 것입니다.
인공적으로 눈을 만들 수 있을까요?
매년 크리스마스 때만 되면 `화이트 크리스마스'를 기대하곤 합니다. 많은 사람들이 원하는 눈을 인공적으로 만들 수는 없을까요? 물론 다들 아시겠지만 답은 `만들 수 있다'이죠. 가장 눈을 많이 사용하는 곳인 스키장에서는 자연눈이 부족한 경우에 제설기를 통해서 인공눈을 만들어 사용한답니다.
온도를 영하로 만든 기계의 공간 밑바닥에서 물을 끓여서 수증기를 만들고 그 수증기를 밖으로 뿜어내면 작은 구름이 되는데 그 사이에 드라이아이스를 뿌려주어 이 드라이아이스가 응결핵 역할을 해 얼음 알갱이를 만들게 되며, 다른 수증기들은 여기에 달라붙어 눈이 만들어집니다.
그러면 눈은 어떻게 생길까요?
눈은 구름으로부터 내리는 얼음 결정(눈 결정), 또는 얼음 결정이 구름으로부터 내리는 현상을 말합니다. 한마디로 하늘에 있는 얼음조각이 녹지 않고 떨어지는 것이지요. 이런 눈이 만들어지는 현상을 설명하는 것으로는 `빙정설'이 있습니다.
즉, 일반적으로 눈은 가운데 핵(빙정핵)을 중심으로 형성되는데, 낮은 온도에서도 얼지 않은 과냉각 상태의 물방울이 그냥 얼어붙거나 혹은 물방울이 증발하고 그 수증기가 얼게 되어 미세한 얼음 결정이 되는 것이 초기 과정입니다. 이 결정에 수많은 수증기가 얼어붙음으로써 점차 커지고 무거워지면서 형성된다는 것으로, 물방울로부터 증발된 수증기가 빙정 표면에 승화ㆍ응결돼 강수입자가 된다는 원리이지요. 빙정이 빙정핵의 작용으로 생성된다고 해서 `빙정설'이라고 부릅니다.
흔히 눈의 모양이 무엇이냐고 할 때 6각형이라고 말합니다. 이렇게 눈(目, eye)으로 보는 모습은 눈의 결정으로, 눈의 결정모습은 바늘모양(침상), 기둥모양(각주상), 편평한 모양(판상) 등 여러 가지가 있고, 보통 2㎜정도의 크기이기 때문에 돋보기를 사용하면 쉽게 관찰할 수 있습니다.
눈의 결정모습이 6각형이라는 것은 고대에서부터 밝혀진 사실이지만 그 원인은 훨씬 더 뒤에야 밝혀졌습니다. 즉, 산소와 수소의 공유결합과 물분자간의 결합 때문에 보통의 대기압에서 물분자 6개가 서로 고리를 형성해 6각형의 구조를 갖추게 되는데, 처음 형성되는 눈 결정 얼음이 바로 이 구조가 되고 기본 6각형 구조에서 다양한 형태의 눈으로 성장하게 되는 것이랍니다.
우리가 눈이 올 때 좋아하는 이유 중 하나는 바로 내린 눈을 이용해서 눈사람도 만들고 눈싸움도 할 수 있기 때문입니다. 그런데 눈도 다 같은 눈이 아니고 눈송이가 큰 함박눈부터 아주 작아 쌀알과 같은 싸락눈까지 그 형태도 다양합니다.
이렇게 눈송이의 크기를 결정하는 것은 수증기의 양 및 기온과 관련돼 있다고 합니다. 보통 기온이 영하 5℃ 이상으로 비교적 높은 경우에는 눈의 결정이 성장하기 쉽기 때문에 함박눈이 내리는 경우가 많습니다. 그리고 온도가 비교적 높은 경우에는 얼음 결정이 단단하지 않고 수분이 꽤 많이 있기 때문에 이 수분이 접착제 역할을 하기도 하고요.
보통 눈송이의 크기는 1㎝정도이지만 이보다 훨씬 더 커지기도 합니다. 반면에 날이 추워지게 되면 결정이 단단해 잘 성장하지 못하고 뿔뿔이 흩어지는 싸락눈이 만들어집니다. 또 눈이 영하의 온도에서 만들어지는 것이지만 오히려 온도가 너무 떨어지면 오히려 눈이 만들어지지도 않는다고 합니다. 이것은 대기 중에 포함되는 수증기의 양이 급격하게 떨어지기 때문으로 보통 영하 40℃ 이하에서는 눈이 만들어지지 않습니다.
눈은 왜 하얀 색일까요?
아주 깨끗해 보이는 눈이라고 할 지라도 컵에 담아서 녹이면 더러운 물이 보이기도 합니다. 물론 공기가 아주 깨끗한 시골이라면 조금은 다르겠지만 아쉽게도 도시에서 볼 수 있는 눈은 사실 더러운 얼음인 것이지요. 그렇지만 눈 그 자체는 순백을 띠고 있답니다. 왜 눈은 하얗게 보이는 것일까요? 그것은 `반사'로 설명이 가능합니다. 즉, 빛이 눈의 표면에서 난반사를 일으키기 때문에 하얗게 보이는 것이랍니다. 이것은 투명한 유리를 가루로 내면 하얗게 보이는 현상과 동일한 것입니다.
인공적으로 눈을 만들 수 있을까요?
매년 크리스마스 때만 되면 `화이트 크리스마스'를 기대하곤 합니다. 많은 사람들이 원하는 눈을 인공적으로 만들 수는 없을까요? 물론 다들 아시겠지만 답은 `만들 수 있다'이죠. 가장 눈을 많이 사용하는 곳인 스키장에서는 자연눈이 부족한 경우에 제설기를 통해서 인공눈을 만들어 사용한답니다.
온도를 영하로 만든 기계의 공간 밑바닥에서 물을 끓여서 수증기를 만들고 그 수증기를 밖으로 뿜어내면 작은 구름이 되는데 그 사이에 드라이아이스를 뿌려주어 이 드라이아이스가 응결핵 역할을 해 얼음 알갱이를 만들게 되며, 다른 수증기들은 여기에 달라붙어 눈이 만들어집니다.
