학문
내일도손꼽히는호두과자
유리잔이 뚝 분리되던데 왜 그런가요?
자주 사용하던 유리잔이 설거지하다가 갑자기 뚝하고 떨어지더군요. 맨손이었으면 위험했을텐데 찬물이었는데도 왜 그런 것인가요?
5개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 박사입니다.
유리잔은 겉으로는 멀쩡해 보일지는 몰라도 사용하면서 생긴 아주 작은 흠집이나 미세균열이 안쪽에 남아 있을 가능성이 높습니다. 설거지할 때 손으로 비트는 힘이나 수세미 압력들이 만약 그 균열에 집중되면 갑자기 깨져버릴 수 있습니다.
찬물 자체가 문제라기보다는 처음에 따뜻한 상태였던 잔이라면 온도차이로 인하여 내부 응력이 만들어져 파손을 촉진시킬 수 있습니다. 바로 열충격 때문입니다. 특히 테두리나 바닥 부분은 충격을 자주 받는 곳이기 때문에 작은 찍힘이 있어도 나중에 갑자기 깨지는 경우들이 많습니다.
유리는 금속처럼 휘면서 버티는 특징보다는 균열이 일정 수준까지 자라면서 순간적으로 파손되는 취성파괴가 강항 재료라 예고 없이 깨진 것처럼 느껴지실 수 있을 것 같습니다. 따라서 금이 가거나 이가 나간 유리잔은 계속 쓰시기보다는 바로 교체하는 것이 안전상 좋습니다.
채택 보상으로 626베리 받았어요.
채택된 답변안녕하세요.
유리잔이 갑자기 깨지는 건 겉으로 보잊지 않는 작은 흠집이 있었거나 아니면 내부 응력이 쌓여 있었기 때문일 가능성이 있어 보이네요. 특히 유리의 경우는 반복해서 사용할 경우 미세하게 균열이 생길 수 있고 어느 순간 작은 충격만으로도 금이 빠르게 퍼질 수 있어요. 그리고 보통 뜨거운 물에 있던걸 차가운 물로 헹구면 열충격으로 인해 열응력이 생겼을 가능성도 있죠.
설거지하면서 수세미나 싱크대에 살짝 부딪힌 정도의 충격이 균열을 시작하게 만들 수도 있어요. 유리는 금속처럼 조금씩 휘어지는 충격을 흡수하기보다는 균열이 생기면 갑자기 깨지는 특성이 있어요. 이것을 취성이라고 하죠.
감사합니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
유리잔이 갑자기 깨지거나 분리되는 것은 유리에 미세한 흠집이 누적되면서 그 부분에 응력이 집중되었기 때문일 가능서이 큽니다 특히 뜨거운 물과 찬물의 반복적인 온도 변화로 유리가 팽창 수축하면서 내부에 열응력이 생기고 기존의 작은 균열이 점점 커질 수 있습니다 설거지 중 찬물 자체가 원이이 아니더라도 잔의 일부가 이미 따뜻한 상태였다면 온도 차이로 균열이 순간적으로 진행되면서 갑자기 깨질 수 있습니다 또한 강화유리라면 내부에 저장된 압축 인장 응력 때문에 작은 손상만으로도 한순간에 여러 조각으로 파손될 수 있어 오래 사용한 유리잔은 흠집이 보이면 교체하는것이 안전합니다
안녕하세요. 한만전 전문가입니다.
유리는 연성이 없고 경도가 매우 강한 재질입니다.
하여 미세한 결함이나 보이지 않는 균열에 의해 쉽게 파괴 될수 있습니다.
제조시에 발생되었던 미세한 결함 (흠집,기포,불순물등)은 유리에 가해지는 반복적 열에 의해 발생된 열응력이 집중되는 아주 취약한 곳이 됩니다. 이러한 취약해진 곳은 아주 작은 열변화나 충격에의해 순간적으로 파괴되는 현상이 발생될수 있습니다. 탄성이 없는 유리는 일반적인 금속이나 플라스틱처럼 탄성변형->소성변형->균열등의 과정이 없이 파로 균열로 발생되게 됩니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
오래 쓰던 유리잔이 갑자기 쪼개진 건 그동안 쌓여있던 상처와 내부 응력이 한계에 도달한 순간이었을 가능성이 커요. 유리는 이론상 아주 강한 재료인데, 표면에 눈에 안보이는 미세한 흠집이 생기면 강도가 뚝 떨어져요. 수년간 설거지하며 다른 그릇과 부딪히고 수세미로 문지르는 동안 잔 표면에는 미세 균열이 계속 쌓여왔을 거예요.
여기에 온도 변화가 반복되어 균열을 키워요. 뜨거운 물과 찬물을 오가면 유리가 팽창과 수축을 반복하는데, 유리는 열을 잘 전달하지 못해서 부위마다 온도가 달라지고 그 차이가 내부에 스트레스를 남겨요. 균열은 이런 스트레스를 먹고 아주 천천히 자라요. 찬물이라 안심하셨겠지만 마지막 순간의 온도는 중요하지 않아요. 이미 균열이 임계 크기까지 자라 있었다면 설거지 할 떄의 가벼운 압력이나 미지근한 온도 변화만으로도 한 번에 갈라지거든요.
컵이 산산조각 나지 않고 뚝 하고 두 동강처럼 분리된 것도 특징적이에요. 균열이 이미 잔을 한 바퀴 돌 만큼 퍼져 있다가 마지막 연결 부위가 끊어진 형태라 그래요. 겉보기에 멀쩡한 오래된 유리잔이 사실은 시한부인거죠. 잔에 실금이나 이 나간 부분이 보이면 미리 바꾸시는게 안전해요 :)