좀 지난 이야기...

지난달, 운길산역 옆에서 북한강 자전거길 개통식이 있었다.

한파로 인한 엄청난 추위에도 불구하고 200여명의 관계자 및 동호회원들이 방문해 주었다.

나도 개인적인 사정으로 잠시 촬영의 기회를 가질 수 있었다.


사실 자전거길 개통식은 별 관심이 없었다.

개인적으로는 4대강 사업으로 인한 하천의 댐 건설 및 생태계 파괴에 대해 비판적인 시각이다.

하지만 자전거길은 개인적으로 지지하는 편이다.

뭐 지지라기 보다는 하천의 생태계와 자연 습지를 지키면서 유지 한다면 이라는 조건이 붙긴 하지만...


아무리 지지하지 않는 정부와 대통령이라고 해도 이해관계가 명확하지 않고 국민에게 이로울 수 있으며 자연생태계에 큰 영향이 없다면 반대하지 않는다.

그렇게 꽉 막힌 사람은 아니니깐...


그렇다고 자전거길에 대해 우려할 만한 사항이 없는것은 아니다.

일정보다 빠른 공사 진행, 자전거 도로와 차도 구분에 따른 사고 위험성 등 아직은 고려해야 할 사항들이 많아 보였다.

당시 참석한 관계자들을 보면 자기들 만의 자화자찬속에 재라도 뿌리고 싶었지만...


당시 모습과 현장 풍경은 아래 사진으로 감상하시라...


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강원도 춘천시 서면 | 북한강자전거길휴게소
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포털 게시판에서 다음과 같은 문제를 보았다.
그 문제는 아래의 그림과 같으며 세상에서 3%만이 풀 수 있는 문제라고 하는 것이다.

그런데 개인적으로 황당했다.
사실, 조선공학도이거나 부력, 밀도 등 과학시간에 열심히 공부한 사람이라면 누구나 쉽게 답을 내릴 수 있는 문제인데 이게 왜 3%만이 풀수 있다고 하는지 정말 이해가 안되었다.
게다가 실제로 이 문제를 푸는 사람이 적었다는 것도 황당했다.


자, 이제 문제를 풀어 보자...


위 그림에서 처럼 얼음이 녹으면 그 안의 수조에 있는 물의 상태를 묻는 문제이다.

답은 3번이다.
일반적으로 얼음이 녹으면 수면 위의 얼음이 있는 부분까지 고려해서 물이 더 늘어날 것으로 생각할 것이다.
그렇게 1번을 선택하는 경우가 많다.
그러나 여기에 함정이 있다.

이 문제를 풀기 위해서는 각각 물의 밀도와 얼음의 밀도, 그리고 부력에 대해서 알아야 한다.
배가 물에 뜨는 이유나 얼음이 물에 뜨는 이유는 다 똑같은 것이다.

먼저, 각각의 밀도에 대해서 알아야 하는데, 보통 물의 밀도는 1기압에서 0.9998g/cm^3이 된다.
이에 반해, 동일온도, 1기압에서 언 얼음은 물보다 대략 8%가량 밀도가 낮으며, 0.9167g/cm^3이 된다.

그렇다면, 이 밀도란 무었이냐...
위의 단위를 보면, 각 단위부피에서 무게를 나눈 수치로 볼 수 있다.
바로 단위부피당 무게인 샘이다.
그런데 순수한 물은 특이하게도 액체에서 고체가 될 때, 밀도가 낮아지는 물질이다.
일반적으로 수증기에서 액체, 액체에서 고체가 될 때는 밀도가 높아지는 것에 비한다면, 물의 경우, 액체에서 고체로 변할때 미세하게 밀도가 낮아지는 유일한 물체인 것이다.

이렇게 물보다 밀도가 낮은 경우, 비중이 1보다 작아지므로 당연히 물에 뜰 수 있는 것이다.

이는 선박이 물에 뜨는 원리와도 같다.
바로 아르키메데스의 부력의 원리와도 같은 것이다.

자, 이제 본론으로 들어와서, 그렇다면 저 얼음이 녹으면 어떻게 될까??
얼음일 경우, 얼음의 밀도는 물보다 작아 떠 있다는 것을 알 수 있다.
그렇다면, 얼음이 녹아 물이 된다면, 그 밀도는 기존의 물의 밀도와 동일하게 된다.
온도와 기압은 항시 같은 조건이라고 가정했을 때 말이다.
얼음이 녹은 물은 얼음일때 보다 그 부피는 줄어드는 것이다.
그리고 얼음이 녹은 물의 부피는 정확하게 물 속에 잠겨있는 얼음의 부피와 같다.
그러므로 얼음이 다 녹는다고 할지라도 물의 수위 변화는 없는것이 당연한 것이다.


 
태그 : 3%, 문제, , 밀도, 비중, 얼음
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