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아주 작은 물체를 찍을 수 있는 렌즈를 장착한 카메라를 이용하면 눈결정을 촬영할 수 있다. 물론 쉬운 일은 아니다. 인내는 쓰고 열매는 달다고 했다. 꾸준히 노력한 사람만이 하늘에서 내려온 보석을 만날 수 있다.
겨울을 가장 잘 나타내는 이미지 중 하나는 새하얀 눈이다. 눈이 내리면 왠지 모르게 신이 나고, 정말 겨울 같은 기분이 든다. 그런데 이 눈을 아주 자세히 들여다보면 경이로운 눈결정의 세계가 열린다.
사실 눈결정은 우리에게 아주 친숙하다. 눈결정을 본뜬 디자인을 여기저기서 쉽게 볼 수 있기 때문이다. 이런 디자인은 대부분 단순하지만, 실제 눈결정은 놀랍도록 정교하고 화려하다. 그런데 아름다운 눈결정을 직접 관찰하기란 쉽지 않다. 맨눈으로 보기에는 너무 작다.
다행히 눈결정의 아름다움에 매료돼 눈결정 사진만 전문적으로 찍는 사진작가가 있다. 덕분에 눈결정의 모양을 자세히 볼 수 있다. 러시아의 아마추어 사진작가 알렉세이 크쟈토브는 눈결정이 자신에게는 진정한 황금이라고 표현하며 눈결정 사진에 대한 애착을 드러냈다.
“눈결정 사진을 찍는 일은 열정과 인내가 필요합니다. 아름다운 눈결정을 품은 눈송이를 꾸준히 기다려야 하기 때문이지요. 아름다운 눈송이가 내리는 일은 꽤 드물지만, 놀라운 사진을 찍는 순간 커다란 감동을 느낄 수 있습니다.”
눈결정은 왜 육각형?
눈결정 사진을 보다 보면 참 다양하다고 느끼는 동시에 공통점을 발견할 수 있다. 바로 육각형이다. 육각형 모양인 눈결정도 있고, 나뭇가지처럼 자라난 팔의 각 끝점을 연결하면 육각형이 되는 눈결정도 있다. 모든 눈결정이 육각형인 것은 아니지만, 대부분 육각형을 발견할 수 있다.
이는 물의 고유특성과 관련이 있다. 물은 얼음이 될 때 육각형 모양으로 언다. 물 분자★가 결정격자를 이룰 때 육각형 모양이 되기 때문이다. 눈결정 또한 얼음이기 때문에 특별한 경우를 제외하고 대부분 육각형에 기초해 성장한다. 최초로 얼음이 육각형 구조로 돼 있다는 것을 밝힌 사람은 영국 물리학자 로렌스 브래그다. 1922년 브래그는 우리가 병원에서 몸속을 검사할 때 쓰는 엑스선을 활용해 미시세계를 관찰하는 ‘엑스선 회절법’으로 얼음의 육각형 구조를 밝혀냈다.
분자★ 여러 개의 원자로 구성된 물질의 성질을 갖는 가장 작은 입자다.
눈결정 연구의 대가인 케네스 리브레히트 미국 캘리포니아공과대 물리학과 교수는 “눈결정은 육각 패턴을 기본으로 하기 때문에, 대칭을 유지하며 성장할 수 있다”고 설명했다. 수학자는 얼음이 육각형 구조라는 것을 어떻게 생각할까? 비눗방울의 기하학을 연구하는 서검교 숙명여대 수학과 교수는 “육각형은 자연에서 발견할 수 있는 가장 아름다운 대칭을 갖고 있고, 공간을 효율적으로 분할하는 단순한 도형이다”라고 말했다.
원자★ 물질을 구성하는 가장 기본적인 입자로, 더이상 쪼갤 수 없는 가장 작은 알갱이다.
신비롭게 자라나는 눈결정
크쟈토브의 사진에서 모두 다른 모습으로 예쁘게 자라나는 눈결정을 볼 수 있다. 육각형 모양뿐만 아니라 기둥이나 삼각 구조로 자라나는 눈결정도 있다. 어떻게 이렇게 다양한 모습으로 자라날 수 있는지 자연의 신비로움에 놀랄 뿐이다.
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