학문
양파껍데기
자연적으로 발생한 우박이 크기와 모양에 따라 농작물에 서로 다른 피해를 주는 이유는 무엇일까요?
우박의 성장 과정과 낙하 속도, 충돌 방향이 작물의 잎과 줄기, 열매에 가하는 손상을 어떻게 달라지게 하는지 알아보고 싶습니다.
성실한 답변 부탁드립니다.
3개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 말씀해주신 우박의 크기는 농작물 피해를 결정하는 중요한 요소인데요, 우박이 커지면 질량이 증가하고, 같은 속도로 충돌하더라도 운동에너지가 커져 잎과 줄기, 열매에 더 강한 충격을 줄 수 있습니다.
운동에너지는 물체의 질량과 속도의 제곱에 비례하므로, 우박의 낙하 속도가 증가하면 충돌 시 전달되는 에너지도 크게 달라집니다. 또한 우박의 모양이 둥글고 매끄러운지, 불규칙하고 뾰족한 부분이 있는지에 따라서도 피해 양상이 달라집니다. 뾰족하거나 모서리가 있는 우박은 충돌 면적이 좁아 특정 부위에 힘이 집중될 수 있으며, 이로 인해 잎 표면이 찢어지거나 줄기와 열매에 국소적인 상처가 생길 가능성이 있습니다. 반면 둥근 우박은 충돌 시 힘이 상대적으로 넓게 분산될 수 있지만, 크기와 속도가 충분히 크다면 잎을 찢거나 열매를 멍들게 하는 강한 충격을 줄 수 있습니다.
우박이 작물에 부딪히는 방향도 손상 형태에 영향을 미치는데요, 잎의 넓은 면에 수직에 가깝게 충돌하면 잎 조직이 눌리거나 찢어질 수 있으며, 비스듬한 방향으로 충돌하면 잎이 구겨지거나 일부가 찢겨 나가는 형태의 손상이 나타날 수 있습니다. 줄기는 충격이 집중되는 위치와 생육 상태에 따라 표피가 벗겨지거나 조직이 눌리고, 심한 경우 꺾이거나 부러질 수도 있습니다. 열매는 표면에 움푹 들어간 상처나 멍이 생길 수 있으며, 손상된 조직은 병원균이 침입할 수 있는 통로가 될 수 있습니다. 특히 과일이 성장하는 시기에는 표면 손상이 상품성과 저장성에 영향을 미칠 수 있습니다.
작물의 생육 단계 역시 피해 정도를 결정하는 중요한 요인인데요, 어린 잎과 줄기는 조직이 연하고 아직 충분히 발달하지 않아 충격에 취약할 수 있으며, 개화기나 열매가 형성되는 시기에는 꽃과 어린 열매의 손상이 수확량 감소로 이어질 수 있습니다. 반대로 잎이 두껍거나 단단한 작물은 같은 크기의 우박을 맞더라도 손상 정도가 다를 수 있습니다. 또한 우박이 내리는 시간과 강수량, 바람의 방향, 피해가 반복되는 정도에 따라 한 번의 충돌로 인한 손상뿐 아니라 작물 전체의 생육 저하가 발생할 수 있습니다. 즉 우박 피해는 단순히 우박의 크기만으로 결정되는 것이 아니라 질량과 낙하 속도에 따른 충격에너지, 모양과 충돌 방향에 따른 힘의 집중, 작물 조직의 강도와 생육 단계가 함께 작용한 결과라고 보시면 되겠습니다. 감사합니다.
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채택된 답변우박이 농작물에 미치는 피해는 크기와 모양에 따른 질량과 낙하 속도, 압력의 차이 때문에 달라지게 됩니다.
크기가 클수록 질량이 늘어나고 낙하 속도와 종단 속도가 빨라져 충격 에너지가 커지게 됩니다.
1cm 미만의 작은 우박은 잎에 작은 구멍을 내거나 지표면 온도를 낮춰 냉해를 유발하는 정도이지만, 1~3cm의 중간 우박은 잎을 찢고 과실에 상처를 내어 2차 병충해 감염 위험을 높이고, 3cm 이상의 대형 우박은 과일을 떨어뜨리고 가지를 부러뜨리며 시설물까지 크게 파손시킵니다.
그리고 구형 우박은 충격을 분산시키지만 둔기처럼 작용해 과실에 깊은 눌림과 멍을 남기고, 돌기형 우박은 접촉 면적이 좁아 순간 압력이 극대화되어 작물을 찢거나 관통하며, 원깔때기형 우박은 낙하 궤적이 불규칙해 작물 측면까지 광범위하게 피해를 입힙니다.
여기에 강풍이 동반되면 낙하 각도가 비스듬해져 피해 면적이 더욱 넓어집니다.
특히 개화기나 결실기에 떨어지면 작은 우박으로도 한 해 농사 전체를 망칠 수 있습니다.
안녕하세요. 임형준 수의사입니다.
우박은 구름 속 상승기류에서 얼음 알갱이가 반복적으로 얼며 커지고, 크기가 클수록 무게와 낙하 속도가 증가해 충격에너지가 커집니다. 둥근 우박은 넓게 멍, 파열을 만들고, 각진 우박은 잎과 열매 표면을 찢기 쉽습니다. 바람이 강하면 옆 방향 충돌도 늘어 줄기, 열매 피해가 커집니다.