역고드름

창녕 구룡산 자락 굴덤(동굴)에서 역고드름을 만났다. 2023.12.30.(토요일) 구룡산~관룡산 등산 도중 봤는데, 실물을 처음 보는 것이라 신기한 표정으로 역고드름들을 구경하였다. 이곳의 역고드름은 동굴 천정이서 떨어지는 낙수가 지면에 얼은 빙주 위에 계속 떨어져 자라는 것이다.

 

 

 

 

역고드름에 관해 자세히 알아보도록 한다.

역고드름은 보통의 고드름과 달리 아래에서 위로 솟아오르는 형태를 말하며, 승빙(乘氷)이라고도 한다. 천장에 고드름에서 떨어진 물이 얼며 생기거나 땅속에 물이 가장자리부터 얼며 중앙에 생긴 구멍으로 물이 솟아나 얼며 생기기도 한단다.

 

 

 

 

 

 

먼저 땅에서 자라는 역고드름을 살펴보자. 땅에서 자라는 역고드름이 생기는 원인은 2가지이다. 하나는 천정 등 위쪽에서 떨어지는 낙수물이 지면에 얼은 빙주 위에 계속 떨어져 자라는 것이고, 다른 하나의 원인은 지면의 얼음 표면의 물분자가 지하의 물 분자를 마치 펌프처럼 빨아올리기 때문이라고 한다.

 

 

 

 

 

 

역고드름 중 큰 덩어리는 구경하는 지금도 천정에서 물이 떨어지고 있는데, 중앙에 구멍이 생겨 꼭 유리 컵 같이 되어 물이 고이고 있는 중이다. 밤이 되면 또 꽁꽁 얼겠지?

 

 

 

 

 

 

낙수물이 떨어져 생긴다는 것이야 쉽게 이해할 수 있지만, 지면의 얼음이 지하의 물을 빨아올린다는 점은 쉽게 생각하기 어렵다. 이 같은 현상은 물 분자의 특이한 성질인 삼투압과 열분자 압력으로 설명을 한다. 지상에 빙점 이하인 얼음이 형성될 때, 지하에 물을 저장하는 용기와 같은 웅덩이가 있을 때 이곳의 상대적으로 따뜻한 물은 지상의 차가운 물보다 더 많은 자유에너지를 갖고 있게 된다. 이 자유에너지의 차이로 발생하는 열분자 압력에 의해 지하의 물이 상승하여 지상의 빙주 속에 들어가고 이로 인해 역고드름이 성장하게 되는 것이다. 이는 겨울철 땅 속에 서리가 생겨 성장하면서 땅 표면을 뚫고 상승하는 것과 유사한 원리라고 생각할 수 있겠다.

 

 

 

 

 

 

용기 등의 수면에서 생기는 역고드름에 관해 알아본다.

용기 속의 물이 얼면, 용기의 어느 가장자리부터 얼게 되고, 표면 부근이 얼게 되면서 구멍이 생기게 된다. 이때 물속의 얼음 때문에 부피가 팽창하게 되고, 물이 계속 얼게 되면 구멍을 통해 밑에 있는 물을 밀어 올리는 힘을 가한다. 이때 얼음표면 아래에서 밀려 올라온 물은 구멍을 통하여 흘러나오면서 얼게 된다. 이 과정을 통해 구멍이 뚫린 얼음기둥이 성장하는데, 결국 얼음이 얼어 구멍을 막게 되면 성장을 멈추게 된다.대부분은 얼마 성장하지 못하고 구멍이 막히므로 눈에 띄지 않지만 조건이 잘 맞으면 상당한 시간 동안 얼음 기둥이 성장하여 눈에 띄게 되는 것이라고 한다.