얼음이 미끄러운 '진짜 이유'가 드디어 밝혀졌습니다.

 

 

 

얼음은 왜 미끄러운 걸까요?

 

그 어떠한 과학자도 이 질문에 대한 답을 하지 못합니다.

 

왜냐하면 과학계의 아주 오래된 미스터리이기 때문이죠.

 

혹시 얼음의 표면이 살짝 녹아 있는 상태라서 그런걸까요?

 

아니면 얼음 표면에 가해지는 압력과 마찰 열 때문에 그런걸까요?

 

과연 얼음이 미끄러운 진짜 이유는 무엇이었을까요?

 

 

 

 

 

 

그동안 많은 사람들은 얼음 표면에 녹아 있는 물 때문이라 생각했습니다.

 

하지만 얼음은 물이 액체로 존재할 수 없는 온도에서도 여전히 미끄럽죠.

 

됴대체 이것을 어떻게 설명해야 좋을까요?

 

그래서 얼음 표면의 물은, 얼음이 미끄러운 이유를 완전히 설명하지 못합니다.

 

 

 

 

 

 

그러면 혹시 온도가 아니라 압력이 얼음을 녹이고 있는 건 아닐까요?

 

만약 우리가 스케이트를 타면, 스케이트의 칼날이 얼음에 압력을 가해 마찰열을 일으킬 수 있습니다.

 

이 마찰열에 의해서 얼음의 표면이 부분적으로 녹아 물이 형성될 수도 있죠.

 

하지만 실제 측정에서 인간의 무게 정도로는 충분한 마찰열이 발생되지는 않았습니다.

 

또한 얼음은 스케이트가 아니라 평범한 신발을 신고 걸어도 무척 미끄럽습니다.

 

평범한 사람의 무게와 신발로는 얼음 표면에 압력을 가해 마찰열을 일으킬 수가 없죠.

 

또한 마찰이 일어날 수 있다고 해도, 마찰 열에 의해 얼음이 녹을 수 있는 온도는 -30도 까지입니다.

 

온도가 그 아래로 내려가게 되면 마찰이 일어나도 얼음은 거의 녹지 않게 됩니다.

 

그래서 압력에 의한 마찰열 가설 역시도, 얼음의 미끄러움을 완전히 설명하지는 못합니다.

 

도대체 얼음은 왜 미끄러운 걸까요?

 

어쩌면 얼음의 표면에는, 우리가 생각하지도 못했던 무언가가 숨어 있을 지도 모릅니다.

 

 

 

얼음 표면에서 발견된 분자의 패턴

 

 

 

최근 과학자들은 특수 현미경을 이용해서 얼음 표면을 직접 들여다 보기로 했습니다.

 

특히 -123도에서 얼어있는 얼음을 준비해서, 표면의 상태를 자세하게 살펴보기로 했죠.

 

그 결과, 이 얼음의 표면에는 6각형으로 이루어진 분자들이 빽빽히 배열되어 있었습니다.

 

하지만 같은 6각형이라고 해도, 모양이 모두 똑같지는 않았는데요.

 

크게 두 가지의 다른 모양을 하고 있는 6각형의 분자들이 서로 대립된 형태를 취하고 있었습니다.

 

그리고 대립된 두 분자들 사이에는 어느 쪽에도 속하지 않는 무질서한 분자들도 보였죠.

 

과학자들은 이 얼음의 온도를 -123도에서 -120도로 살짝 올려보기로 했습니다.

 

그러자 이 무질서한 분자들이 더 확대되면서, 얼음 표면을 서서히 덮어가기 시작했습니다.

 

즉, 얼음의 표면에는 얼음을 구성하는 6각형의 분자들 이외에도, 무질서한 특히 분자들이 존재하고 있었다는 겁니다.

 

 

 

 

 

 

 

온도가 올라갈 수록 더 넓은 얼음의 표면을 덮어가던 이 분자들의 정체는 무엇이었을까요?

 

일단 이 분자들은 액체의 형태를 띄고 있어서 마치 물 분자처럼 보였습니다.

 

하지만 얼밀히 말해서, 이 특이 분자들을 물이라고 정의할 수는 없었는데요.

 

이 분자들은 물이 액체로 존재할 수 없는 -120의 온도에서도 액체 형태로 존재하고 있었습니다.

 

그래서 과학자들은 이 분자들을 가리켜서 '얼음의 준액체 층'이라고 부르고 있죠.

 

즉, 얼음 표면을 덮고 있는 것들은 얼음도 아니고 물도 아닌, 물에 가까운 독특한 존재였던 겁니다.

 

 

우리가 일상에서 접하게 되는 얼음의 온도는 기껏해야 영하 수십도 정도일 겁니다.

 

따라서 우리가 평소에 접하는 대부분의 얼음 표면에는, 이 무질서한 분자들로 가득차 있을 겁니다.

 

이 무질서한 특이 분자들은, 얼음 표면을 미끄럽게 만들도 또 빛나게 만들고 있었습니다.

 

 

이렇게 과학자들은 얼음 표면이 미끄러운 진짜 이유를 밝혀냈습니다.

 

그동안 압력설, 마찰설, 표면의 물 등등 다양한 가설들이 있었는데요.

 

결국 얼음 표면이 미끄러운 진짜 이유는, 표면을 덮고 있는 독특한 분자들 때문이었습니다.

 

이렇게 과학자들은 오래된 미스터리 하나를 해결했지만, 동시에 새로운 미스터리가 또 생겨나고 말았습니다.

 

얼음의 표면을 덮고 있는 이 이상한 분자들의 정체는 무엇이고 왜 생기는 걸까요?

 

 

 

 

 

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