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나는 어과동의 귀염둥이 과학마녀 일리! 시원한 사이다를 먹고 싶어서 잠깐 냉동고에 넣어뒀는데, 이게 웬일? 꺼내서 붓는 순간 갑자기 얼어버렸네! 누가 이런 거야? 범인의 이름이 ‘과냉각’이라고?

                기획 / 특집 中             

… 빙정핵에 과냉각 물방울에서 증발한 수증기가 달라붙어 눈송이로 점차 성장 … (하략) 
… 어린이가 살 만한 세상을 만들기 위해 온실기체 감축 숙제 제대로 하고 있나요? … (하략)

과냉각

기체나 액체가 응결점이나 어는점보다 낮은 온도에서도 현재 상태 그대로 남아 있는 현상을 ‘과냉각’이라 해요. 음료수를 0℃보다 차가운 냉동실에 넣어둬도 얼지 않는 경우가 과냉각의 예지요.

물질의 온도를 급격히 바꾸면 물질이 미처 온도에 따른 안정한 상태로 변화하지 못하고 원래의 상태를 유지하게 돼요. 과냉각은 매우 불안정한 상태라 바깥에서 충격을 주면 쉽게 고체로의 상태 변화가 일어납니다. 그래서 냉동실의 과냉각된 음료수를 꺼내서 흔들거나 치면 급격히 얼어붙는 모습을 볼 수 있지요.

구름 속은 과냉각이 자주 일어나는 장소 중 하나입니다. 구름 속에는 과냉각 물방울과 빙정(얼음 조각)이 섞여 있어요. 과냉각 물방울의 수증기가 빙정에 달라붙으면 무거워진 빙정이 떨어지면서 눈이나 비가 된답니다.

온실기체(greenhouse gas)

태양에서 온 빛에너지가 지구에 도달하면 일부는 반사되고 일부는 지구에 흡수돼요. 지구에 흡수된 태양 에너지는 파장이 긴 적외선 형태로 지구 밖으로 빠져나가죠.

그런데 지구 밖으로 빠져나가는 적외선을 다시 흡수해서 지구에 잡아두는 기체가 있어요. 그 결과 지구의 온도가 높아지지요. 이렇게 지구의 온도를 높이는 효과를 ‘온실효과’라 부르고, 온실효과를 일으키는 기체를 ‘온실기체’라 불러요. 이산화탄소와 함께 수증기, 메테인, 오존 등이 대표적인 온실기체이지요. 지구온난화의 주범으로 지목받지만, 온실기체가 없었다면 지구 평균 기온은 –18℃로 떨어져 생명이 살기에 힘들었을 거예요. 현재의 기후변화는 주로 화석연료의 사용으로 과다배출된 이산화탄소 때문에 일어난답니다.