목요일부터 내리기 시작한 눈이 길에 쌓여 빙판이 되는 경우가 많은 것 같습니다. 그런데 빙판을 걷다보면 발이 쭉 미끄러지는데, 집에서 얼음을 만지면 손에 붙기도 합니다. 도대체 어떤 경우에 빙판과 같은 얼음에서 미끌어지는 건가요?
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
이에 대한 설명은 대략 세 가지 정도가 있다. 가장 널리 알려진 설명은 사람 몸무게가 날카로운 스케이트 날에 집중되어 얼음에 강한 압력을 가하기 때문이라는 것이다.
얼음은 물보다 부피가 크기 때문에 압력이 커지면 부피를 줄이기 위해 물로 변한다는 사실에서 착안한 설명이다. 하지만 실제 사람 몸무게 등을 넣어 구체적인 계산을 해보면 압력에 의한 효과는 그리 크지 않다. 따라서 옳은 설명이라고 할 수는 없다.
다른 한 가지 설명은 얼음을 지칠 때 스케이트 날과 얼음 사이의 마찰에 의해 열에너지가 발생하여 얼음 표면이 순간적으로 물로 바뀐다는 것이다. 이것은 여러 실험과 구체적 계산을 통해 어느 정도 근거가 있는 설명으로 인정받고 있다. 하지만 이것 역시 완벽한 설명은 아니다.
빠른 속도로 움직이는 경우에는 적지 않은 마찰이 발생하지만 그냥 서 있으면 날과 얼음 사이에 마찰이 발생할 리 없기 때문이다. 얼음은 그냥 보통 신발을 신고 서있기만 해도 미끄럽지 않은가?
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
빙판에는 약간의 물이 더욱 더 잘 미끄러지게 만듭니다.
물체와 얼음 사이에 물이 생기는 이유에 관해서는 압력설과 마찰설 등 다양한 학설들이 있습니다.
하지만 확실한 점은 물체와 만나는 얼음면은 미세하게 물이 생성되며 물체를 미끄러지게 만든다는 점입니다.
빙판과 얼음이 미끄러운 이유는 아직 명확히 밝혀지지는 않았습니다.
가장 많은 지지를 받는 이유는 물층 생성 이론 입니다.
얼음 표면에는 아주 미세하게 물이 있고, 얼음 위에 올라가면 압력에 의해 물이 더 많이 생성됩니다.
이러한 얼음이나 빙판 바로 위에 물로 인해 훨씬 더 미끄러워 지게 되어 마찰력이 많이 줄어듭니다.
