수로변에서 발견한 아름다운 얼음결정
자연의 위대한 조화
수로변에서 발견한아름다운 얼음결정(ice crystal, 氷晶)
삼락강변공원의 수로변은갈대와 볏과의 여러해 살이풀인 줄(Zizania latifolia)이 자라기에 좋은 환경으로 곳곳에 무리지어 자라고 있다. 한파가 계속되는 요즘 수로가 얼게되어 이곳에서 얼음의 결정을 보게된다. 일반적으로 겨울철 수로변을 찾을 때 신경쓰지않는 곳이지만 관찰을 한번 해보자. 그러면 생각지도 않는 곳에서 자연의 위대한 조화를 발견하게 될 것이다. 겨울철만 볼 수 있는 얼음결정의 원인과 아름다운 모습을소개하고자 한다.
온통 메말라 있는 줄
줄(Zizania latifolia)은메말라 버렸지만 형태를 유지하고 있다. 다만 물가에서 자라는긴 잎은 잘 익은 벼처럼고개를 떨구고 있는가운데 바람의 영향으로서로 엉켜져있다.
한파로 수로가 얼면서 줄도 꽁꽁 얼어 붙는다.
겨울철에 강물이 얼면서물속의 진흙속에 뿌리를 내리고 있는 줄은 줄기와 늘어 쳐진 잎이 얼음으로 포위 당하고 만다. 한파로 강물이얼면서 수로변에 얼음결정이 생겼다. 이 얼음결정은 비슷하게 보이나제각기 다른 모양을 이루고 있다. 수로 가운데는 두껍게 얼어 얼음결정이 단순한 반면수로변에는얼음이 어는 환경조건이 달라 선명한 구조의 다양한 얼음결정이 나타나게된다.
자세히 보면 육각형의 결정모양이 형성되있다.
얼음결정이 생기는 이유는 뭘까? 누구나 초등학교 때 배웠지만 가물거려 백과사전을 찾아보았다. 얼음의 기본적인 모양은 육각형 형태로서얼음의 결정모양(ice crystal, 氷晶) 이 여러가지인이유는 수증기 양의 차이 때문이다. 얼음이 형성 될때 수증기가 많이 붙거나 적게 붙은 차이에 결정모양이 달라지게 된다.
얼음결정은 자연이 만든 예술품이랄 수있을만큼아름답다.
물에서 산소 원자는 그보다 작은 2개의 수소 원자와 결합되어 있다. 그런데 산소가 수소의 전자를 끌어당기는 힘이 강해 수소 원자 쪽은 양전기를 띠고 산소 원자 쪽은 음전기를 띠게된다. 물 분자 각각의 수소와 산소가 서로 끌어 당기게 되는데 바로 이러한 분자간의 결합이 수소결합이다. 얼음의 부피 팽창은 이 수소 결합 때문에 생기는 것이다. 따라서 다른 물 분자들의 수소를 끌어당겨 산소 원자 1개에 4개의 수소가 달라붙는 형상이 된다. 물 분자들이 이런 식으로 얽히고 설켜 물은 액체로 있을 때보다 얼음이 될 때 공간을 더 많이 차지하게 되고, 그에 따라 부피가 커지고 밀도가 낮아지는 것이다.
액체보다 고체의 밀도가 낮은 것은 모든 물질 중에서 물이 거의 유일하다. 만일 얼음의 밀도가 물보다 컸다면, 수면에서 얼음이 얼자마자 바닥으로 가라앉아 강이나 호수는 순식간에 전체가 꽁꽁 얼어버릴 것이다. 그러나 다행히 얼음은 물에 뜨기 때문에 얼음이 물을 덮어 찬 공기를 물과 차단시켜 얼음 아래의 물은 더 이상 얼지 않는다. 이 때문에도 겨울에도 강이나 호수의 물고기들이 죽지 않고 생활할 수 있는 것이다.
느슨한 구조의 얼음결정 모양
때로는 떨어진 상태로 얼음결정이 생긴다
그 어느 얼음결정의 모양이라도 사람의 힘으로 이렇게 만들 수 가있을까? 자연이 만들기에 가능한아름다운 작품이 펼쳐지고 있다. 요즘삼락강변공원의 수로를 찾으면 평소 신경쓰지 않는 장소인 수로변의 줄과 갈대 사이에 얼음결정을 살필수 있다. 아무리 춥지만이 곳을 찾아 철새들의 모습을 관찰하면서 평소 볼 수 없는 자연이 만든 예술작품을 만나보고 즐겨 보도록하자.
