11. 모세관 현상이란 무엇일까?
  • 물이 거꾸로 스며드는, 모세관 현상
  • 여러분은 아래에 고여 있던 물이 천이나 종이를 통해 저절로 거꾸로 스며 올라가는 현상을 목격한 적이 있나요?
    이 현상을 바로 모세관 현상이라고 하는데요. 이번 시간에는 이 모세관 현상의 원리에 대해 알아보겠습니다.

  • 1. 보이지 않는 관을 타고 흐르는 물
  • 우리가 식물에게 물을 줄 때 꽃과 잎, 줄기가 아닌 가장 아래 부분의 뿌리가 심어져 있는 흙에 물을 주는 이유는 무엇일까요? 바로 식물이 뿌리를 통해서 물을 흡수하기 때문이죠. 가장 아래 쪽에서 물을 흡수해도 물은 식물의 줄기를 타고 맨 윗부분까지 스며 올라가게 됩니다. 어떻게 이런 현상이 일어나는 것일까요?

    이런 현상을 발견할 수 있는 것은 식물에서뿐만이 아닙니다. 알코올 램프의 심지를 통해 연료가 빨려 올라가는 현상, 마른 행주가 물을 빨아들이는 현상 등 모두 같은 현상입니다. 이는 우리가 물컵에 빨대를 꽂았을 때 빨대 안 쪽으로도 물이 차는 원리라고 생각하면 조금 이해하기 쉽습니다. 빨대 관처럼 눈에 보이지는 않지만 식물과 종이, 섬유 등의 물질에도 가느다란 관이 존재한답니다. 실올 사이의 빈 공간과 같은 것으로 이런 특징을 가진 물체라면 물에 닿았을 때 그 관을 통해 물을 빨아 올리는 것입니다.

  • 빨아 올리는 힘은 물질이 가진 분자와 물 분자 사이의 인력이 작용해 발생되는 것이며 당겨진 물 분자가 또 다른 물 분자를 끌어 당기면서 연속적으로 물 분자의 이동이 가능한 것이죠. 그 이동하는 관의 굵기가 가느다랄수록 물 분자가 더 높은 곳으로 이동할 수 있다고 합니다. 이제 모세관 현상에 대해 어느 정도 이해가 되셨나요?

  • 2. 모세관 현상과 표면장력
  • 모세관 현상과 관련 있는 또 하나의 현상으로 액체의 표면에서 작용하는 ‘표면장력’이 있는데요. 이 표면장력은 서로를 끌어 당기는 인력으로 만약 이 인력이 없다면 액체는 높은 곳으로 이동하지 못할 뿐만 아니라 유한한 크기를 가질 수도 없을 것 입니다. 바로 이러한 표면 분자가 갖는 에너지로 인해 액체는 담기는 용기에 따라 그 모양이 달라지고, 물방울이 둥근 모양을 유지할 수 있는 것이기도 하죠.

    표면장력에 의해 일어나는 모세관 현상. 이제 완벽하게 이해가 되셨나요? 그럼 우리의 일상에서 이 모세관 현상을 발견할 수 있는 예들을 조금 더 찾아볼까요?

  • 샤워 후 젖은 몸을 닦을 때 사용하는 수건에서도 물기를 흡수하는 모세관이 있고요, 커피잔을 쏟았을 때 사용하는 냅킨에도 모세관이 존재한답니다. 그리고 아주 좋은 만년필의 경우 펜을 아래쪽이 아닌 위쪽 방향으로 사용했을 때도 잉크를 빨아올려 필기가 가능하게 하도록 하는 세밀한 모세관 잉크 대를 사용하기도 했답니다.

    이렇게 가는 관을 타고 이동하는 특별한 물의 성질 덕분에 우리는 많은 것을 편리하게 할 수 있답니다.
    사람뿐 아니라 식물도 모세관 덕분에 물을 머금고 생명력을 유지할 수 있는 것이죠. 정말 많은 이점은 갖고 있는 소중한 물을 더욱 사랑하고 아끼는 마음을 가져봅시다.

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