어떤 눈(Snow)은 미끄럽고, 어떤 눈은 미끄럽지 않은 이유는 뭔가요?

 

 

1. 눈의 형성과 종류

 

눈은 대기의 수증기가 냉각되면서 얼음 결정으로 변해 만들어집니다. 이 과정은 대기 중의 온도와 습도에 의해 영향을 받으며, 눈의 종류와 특성에 중요한 역할을 합니다.

1.1 눈의 생성 과정

• 수증기의 냉각과 응결: 공기 중의 수증기가 대기의 온도가 영하로 떨어지면서 작은 입자(응결핵)에 부착되어 얼음 결정으로 변합니다.
• 결정 성장: 얼음 결정은 주변 수증기를 흡수하며 성장하며, 독특한 육각형 구조를 형성합니다.
• 눈송이의 형성: 여러 얼음 결정들이 서로 뭉쳐지며 눈송이로 변합니다. 이 과정에서 온도와 습도 조건에 따라 눈송이의 모양이 결정됩니다.

1.2 눈의 종류와 특성
눈은 온도와 습도에 따라 다양한 형태로 나타납니다.

• 건설(마른 눈): 영하의 온도에서 형성된 가볍고 고운 입자. 미끄럽지 않고 바람에 쉽게 날립니다.
• 습설(젖은 눈): 영하와 영상 사이의 온도에서 형성된 무겁고 끈적이는 눈. 녹기 쉽고 미끄럽습니다.
• 얼음 눈: 녹았다가 다시 얼어붙은 눈으로 단단하고 매우 미끄럽습니다.
• 가루눈(파우더 스노우): 매우 가벼운 건설 형태로, 스키장 등에서 선호됩니다.

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2. 눈의 물리적 특성과 미끄러움

 

눈이 미끄러운 이유는 눈의 결정 구조, 물리적 상태, 그리고 외부 환경 요인에 따라 달라집니다.

2.1 눈 결정의 구조와 표면 특성

• 눈 결정의 불규칙성: 눈의 결정 표면은 다공성과 불규칙성을 지니며, 마찰력이 강할 경우 미끄럽지 않습니다.
• 압축 및 표면 변화: 눈이 압력을 받으면 결정 간의 공기가 줄어들고 표면이 평평해져 미끄러워집니다.

2.2 온도와 습도의 영향

• 온도: 영하의 기온에서는 눈이 단단히 얼어 미끄럽지 않지만, 영상으로 올라가면 녹으면서 얇은 물막이 생겨 미끄러워집니다.
• 습도: 높은 습도는 눈의 표면에 물을 생성해 미끄러움을 증가시킵니다.

2.3 눈의 종류별 미끄러움 차이

• 건설은 입자가 고르지 않아 마찰력이 크고 덜 미끄럽습니다.
• 습설은 물기가 많아 마찰력이 낮아지고 미끄럽습니다.
• 얼음 눈은 표면이 매끄러워 가장 미끄러운 특성을 보입니다.

눈의 물리적 특성과 생성 과정은 눈의 미끄러움과 안전 대책을 이해하는 데 중요한 단서를 제공합니다.

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3. 눈의 종류에 따른 미끄러움 차이

 

눈의 미끄러움은 눈의 종류에 따라 크게 달라집니다. 이는 눈의 물리적 특성과 온도, 습기, 압력 등 외부 요인에 의해 결정됩니다.

3.1 건설(마른 눈)

• 건설은 영하의 온도에서 형성된 가볍고 건조한 눈입니다.
• 결정 표면이 거칠고 공기가 많이 포함되어 있어 마찰력이 큽니다.
• 미끄러움 특성: 마른 눈은 고운 입자로 되어 있어 압축되기 전까지 미끄럽지 않으며, 보행 시 비교적 안전합니다. 하지만 압력이 가해져 단단히 뭉치면 미끄러울 수 있습니다.

3.2 습설(젖은 눈)

• 습설은 영상이나 영하에 가까운 온도에서 형성되며, 수분 함량이 높아 무겁고 끈적이는 특성을 가집니다.
• 습설은 눈 결정 사이에 물막이 형성되어 마찰력이 낮아지기 때문에 미끄러움이 증가합니다.
• 미끄러움 특성: 젖은 눈은 도로 및 보도에서 매우 미끄럽고, 차량이나 보행자의 사고 위험을 높입니다.

3.3 얼음 눈

• 얼음 눈은 녹았던 눈이 다시 얼어붙으면서 단단한 얼음 형태를 띠게 됩니다.
• 표면이 매끄럽고 단단하여 마찰력이 매우 낮습니다.
• 미끄러움 특성: 얼음 눈은 가장 미끄러운 형태로, 특히 얼음 위에 얇은 물막이 형성될 경우 극도로 미끄러워질 수 있습니다.

3.4 가루눈(파우더 스노우)

• 가루눈은 매우 가벼운 마른 눈으로, 낮은 온도에서 형성됩니다.
• 입자가 작고 헐거워 마찰력이 크고 쉽게 압축되지 않습니다.
• 미끄러움 특성: 가루눈은 미끄럽지 않아 스키장 등에서 선호되지만, 압축되면 부분적으로 미끄러울 수 있습니다.

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4. 외부 요인이 눈의 미끄러움에 미치는 영향

 

외부 환경 요인은 눈의 물리적 상태를 변화시켜 미끄러움에 영향을 줍니다.

4.1 기온 변화

• 영하의 온도: 영하에서는 눈이 단단하고 결정 표면이 거칠어져 미끄러움이 적습니다.
• 영상의 온도: 영상으로 상승하면 눈이 녹아 물막이 형성되며 미끄러움이 크게 증가합니다.

4.2 습도와 강수량

• 높은 습도는 눈의 수분 함량을 증가시켜 결정 사이의 마찰을 줄이고 미끄러움을 높입니다.
• 강수량이 많을수록 눈이 무겁고 밀도가 높아져 표면이 매끄러워질 수 있습니다.

4.3 압력과 마찰

• 압력이 가해지면 눈 결정 간 공기가 줄어들고 눈이 압축되어 단단한 표면을 형성합니다.
• 차량 타이어나 보행자의 발로 인해 눈이 단단히 뭉쳐질수록 미끄러움이 증가합니다.

4.4 태양열과 융해

• 햇빛은 눈 표면을 녹게 해 얇은 물막을 형성합니다. 이는 눈의 마찰력을 줄여 미끄럽게 만듭니다.
• 태양열이 강한 낮 시간대에는 녹은 눈이 얼어붙는 밤보다 더 미끄러울 수 있습니다.

4.5 소금 및 제설제 사용

• 소금은 눈을 녹이며 얇은 물막을 형성하거나 눈의 결합력을 감소시킵니다.
• 과도한 제설제 사용은 눈의 물리적 특성을 변형시켜 예기치 못한 미끄러움을 초래할 수 있습니다.

눈의 종류와 외부 요인의 상호작용을 이해함으로써 겨울철 안전사고를 예방할 수 있는 효과적인 대책을 마련할 수 있습니다.