눈의 결정이 6각형인 이유는 무엇인가요?

Question

조만간 서울에도 첫눈이 내리겠지요?

눈의 결정이 6각형인 이유는 무엇인가요?

6각형이 구조적으로 안정적이기 때문인가요?

첫눈을 기다리며 답변에 미리 감사드립니다.

첫눈이 내릴 때 좋은 일이 있으시기를 바랍니다. ^^

Answer 1

질문에 답변드리겠습니다.

눈의 결정이 육각형인 것은 눈의 성분이 물이기 때문에 나타나는 현상이다. 눈 결정의 크기는 고작 1천분의 1㎜, 커봐야 몇㎜에 지나지 않는데, 이 작은 결정은 다시 1조의 100만 배에 해당하는 물 분자로 이뤄진다. 물은 두 개의 수소가 결합된 구조를 가지고 있다. 두 수소가 결합하는 각도와 물 분자끼리 어울리는 방식에 따라 물 분자의 모양이 형성된다. 물 분자는 매끄러운 면보다는 두 면이 만나는 모서리에 더 잘 달라붙기 때문에 각진 모양을 이루게 되며 육각형으로 배열될 때 가장 안정적인 모양을 띄게 된다. 결국 눈 결정은 물 분자가 안정적으로 배열해 얼어붙은 것이다. 눈 결정은 형성될 당시의 수증기의 양과 온도에 영향을 받아 서로 다른 모양으로 변형된다. 자연계에는 눈송이처럼 육각형 구조를 지닌 것들이 많다. 벌집, 벤젠 등이 자연계의 대표적인 육각형 구조체들이다.

눈은 온도에 따라 다양한 모습으로 나타난다. 온도가 너무 높거나 낮을 때 형성된 결정은 밋밋한 육각형인 경우가 많다. 가장 아름다운 눈 결정은 영하 10~20도 사이에서 만들어진다고 한다. 눈을 밟을 때 나는 소리를 듣고도 눈의 온도를 짐작할 수 있다. 우리가 보통 눈을 밟을 때 나는 뽀드득뽀드득 소리는 영하 5도 이상일 때 이런 소리가 난다. 그러나 영하 5도보다 더 낮은 온도가 되면 날카로운 높은 소리가 난다.

Answer 2

눈은 보통 2mm 정도의 크기이기 때문에 돋보기를 사용하면 쉽게 관찰할 수 있습니다.

그 모양은 6각형으로 생겼지만 모든 눈의 모양이 똑같이 생긴 것은 아닙니다.

자세히 살펴보면 눈의 결정모습은 바늘모양(침상), 기둥모양(각주상), 판판한 모양(판상) 등 여러 가지가 있다.

눈의 결정이 6각형이라는 것은 아주 오랜 옛날부터 밝혀진 사실이지만 그 원인은 훨씬 더 뒤에야 밝혀졌다.

눈의 결정이 6각형인 이유는 보통 상태의 대기압에서,

산소와 수소 원자가 결합한 물분자 6개가 고리를 형성하기 때문입니다.

조금이나마 도움이 되었으면 하는 바람입니다.