도로상의 아스팔트에서 비가 와도 빗물이 튀지 않게 하는 것은 어떤 원리가 적용된 것인가요?
다큐 프로그램을 보니 이탈리아의 도로 아스팔트는 무슨 흡수형 아스팔트(?) 라고 해서 비가 와도 빗물이 튀지 않도록 만들어졌다고 해요. 얼핏 듣기로는 아스팔트가 빗물을 흡수하도록 했다는 말 같은데 아스팔트에서 어떻게 빗물이 튀지 않도록 할 수 있는지 과학적으로 적용된 원리가 궁금합니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
도로상의 아스팔트에서 비가 와도 빗물이 튀지 않게 하는 것은 표면장력의 원리가 적용된 것입니다. 아스팔트 도로 표면은 특별히 처리되어 물을 흡수하지 않고 빠르게 흘러내릴 수 있도록 설계되어 있습니다.
아스팔트 도로 표면은 미세하게 울퉁불퉁한 구조를 가지고 있어 물이 표면에 머물지 않고 바로 흐르게 됩니다. 이렇게 되면 표면장력이 작용하여 빗물이 튀지 않고 도로 표면을 따라 흐를 수 있게 됩니다.
또한, 아스팔트 도로 표면에 특수한 방수 코팅이나 성분이 함유된 도로 재료를 사용하여 물을 빠르게 배출할 수 있도록 설계되기도 합니다. 이러한 방법들을 통해 비가 와도 안전하고 원활한 교통이 가능하도록 도로가 조성되어 있습니다.
안녕하세요. 박성학 과학전문가입니다.
아스팔트 도로의 빗물이 아래로 바로 빠져나가는 구조로, 강수량 많은 지역에서 사용하기에 적합한데요 반면 강우량이 많지 않은 지역은 투과성 골재로 만든층에 파이프를 심어서 이 파이프로 배수로로 물을 일부 또는 전부 모으는 방법입니다
안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.
도로 아스팔트가 빗물을 흡수하는 것은 맞습니다. 이를 통해 비가 와도 빗물이 튀지 않도록 만들어졌습니다. 이를 흡수형 아스팔트라고 부르는 이유는 아스팔트 내부에 미세한 구멍이 많이 존재하기 때문입니다. 이 구멍들은 빗물을 흡수하는 역할을 합니다.
아스팔트의 구멍은 물리적인 원리를 통해 빗물을 흡수합니다. 물리학에서는 표면장력이라는 개념을 사용합니다. 표면장력은 액체 분자들이 서로 붙어있는 경향을 말합니다. 이를 이용하여 아스팔트의 구멍은 빗물 분자들을 끌어들여 흡수하게 됩니다. 이렇게 흡수된 빗물은 아스팔트 내부로 흐르게 되어 빗물이 튀지 않도록 합니다.
그리고 아스팔트의 구멍은 빗물을 흡수하는 것 외에도 물을 증발시키는 역할도 합니다. 이를 통해 빗물이 빠르게 증발되어 빗물이 튀지 않도록 합니다.
이처럼 아스팔트의 구멍은 물리학적인 원리를 통해 빗물이 튀지 않도록 하는 역할을 합니다. 감사합니다.
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안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
아스팔트에 비가 와도 빛방울이 튀지 않는 이유는 아스팔트 표면의 거칠기와 물의 표면 장력 때문입니다.
1. 아스팔트 표면의 거칠기:
아스팔트 표면은 매우 거칠며
수많은 작은 구멍과 돌출부가 존재합니다.
비가 내릴 때, 물방울은 이러한 거칠기 때문에
표면에 쉽게 흡수되고 퍼져 나갑니다.
흡수된 물방울은 아스팔트 표면과 밀착되어 하나의
얇은 막을 형성하게 됩니다.
물은 표면 장력이라는 특성을 가지고 있습니다.
표면 장력은 물 표면을 최대한 작게 유지하려는 힘입니다.
빛방울이 튀는 것은 물방울이 표면 장력에 의해 구형으로 유지되고,
표면과 충돌 후 탄성 에너지에 의해 다시 튀어 오르기 때문입니다.
아스팔트 표면에 흡수된
물방울은 얇은 막 형태로 퍼져 나가기 때문에 표면 장력이 작게 작용합니다.
아스팔트 표면의 거칠기와 물의 표면 장력이 합쳐져
비가 와도 빛방울이 튀지 않는 현상이 발생합니다.
아스팔트 표면이 매끄럽거나 물 흡수성이 낮을 경우,
빛방울이 튀는 현상이 발생할 수 있습니다.
물방울의 크기가 충분히 크거나 충돌 속도가 빠를 경우
표면 장력에 관계없이 튀는 현상이 발생할 수 있습니다.
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