겨울철 도로 위에 모래나 슬래그를 뿌려 빙판길 미끄러짐을 막는 다고 하는데요. 타이어와 도로 표면 사이의 마찰을 높이는 원리가 적용된다고 하는데, 그 원리가 궁금합니다.

Question

겨울철 도로 위에 모래나 슬래그를 뿌려 빙판길 미끄러짐을 막는 다고 하는데요. 타이어와 도로 표면 사이의 마찰을 높이는 원리가 적용된다고 하는데, 그 원리가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

겨울철 빙판길에 모래나 슬래그를 뿌리는 것은 매끄러운 얼음 표면에 모난 고체 입자를 물리적으로 끼워 넣음으로써 마찰 계수를 높이는 원리입니다. 이와 관련하여 설명해 드릴게요.

모래나 슬래그는 각지고 단단한 결정을 가지고 있어 이를 빙판길에 뿌리면 모난 입자들이 타이어 고무의 미세한 홈과 얼음 표면 사이에 끼어들어 마치 톱니바퀴처럼 서로 걸리는 기계적 마찰을 유발합니다. 보통 모래나 슬래그를 뿌리면 타이어가 접촉하는 표면의 마찰 계수가 0.3~0.5 이상으로 상승하여 동일한 차량 무게 대비 마찰력이 수배 이상 증가하여 미끄러움을 방지할 수 있습니다.

압력이 높은 수 톤에 달하는 차량의 무게가 타이어를 눌러줄 때, 모래 입자는 얼음 속으로 깊숙이 박히게 되어, 얼음 표면에 박힌 수많은 모래알은 사포의 거친 입자처럼 작동하여 타이어가 밀려나가지 않도록 수많은 미세 지지대 역할을 수행합니다.