전효석 (공학박사)물의 빙점과 비점물은 액체 용매 중에 그 분자의 크기가 가장 작지만 빙점(어는점)과 비점(끓는점)은 대단히 크다. 주기율표를 기준으로 예측되는 물의 빙점과 비점은 각각 약 -100℃ 와 -80℃이나 실제 측정값은 0℃ 과 100℃이다.[1] 물은 화학구조가 매우 간단하고 분자량이 매우 적은(18g/mol) 물질이지만 빙점과 비점이 매우 큰 주 요인은 물 분자(H2O)들 상호 간에 작용하는 수소결합 때문이다. 만약 물의 비점이 0℃보다도 더 낮았다면 자연 상태에 있는 지구상의 모든 물이 기체 상태로 존재하게 되어 지구에 생명체는 존재하지 못했을 것이다. 물을 비점 이상으로 가열하면 물이 기화되어 수증기 상태로 존재하는데, 물 분자들이 서로 멀리 흩어져 있어 함께 뭉치지 못하게 되므로 결국 단일 물분자가 공기보다 가벼워져 대기 중으로 날아가게 된다. 물의 기체 상태란 물 분자들이 이동, 진동 및 회전 운동을 자유롭게 하지만 서로 뭉치지 않는 상태를 말한다. 물은 상온에서 액체 상태가 되면 물 분자들 일부가 서로 뭉치기(clustering) 시작하고, 3.98℃에서 물 분자들이 최대로 서로 응집하여 밀도는 최대가 된다. 물을 빙점 이하로 냉각시키면 물이 얼음으로 변하며 물 분자들이 서로 응집하여 물 분자의 운동이 진동만으로 한정된다. 고체 상태에서는 모든 물 분자들이 서로 뭉치기를 하여 결정(結晶)을 형성하는데, 대략 적게는 4개에서 많게는 148개의 물 분자들이 뭉쳐서 하나의 결정을 형성한다. 흥미로운 것은 자연적으로 형성된 얼음이나 눈의 결정들은 그 크기와 모양이 모두 서로 다르며, 완전히 동일한 결정은 없다고 알려져 있다. 옆의 사진은 얼음 결정이 갖는 대표적인 12가지 모양으로, 1902년 윌슨 벤틀리에 의하여 알려졌다.   현대과학에서는 눈, 우박, 얼음, 및 서리의 생성 과정을 인간이 발견한 자연 법칙으로 설명하는데, 성경에서는 자연도 하나님의 법칙에 따라 만들어졌고, 눈이나 우박을 보관하는 눈 곳간과 우박 창고가 있다고 언급되어 있기도 하다. 또 얼음과 서리를 만든 창조자의 위대함을 언급하는 말씀도 있다. 네가 눈 곳간에 들어갔었느냐 우박 창고를 보았느냐  (욥기 38:22)

정회원으로 가입하시면 전체기사와 사진(동영상)을 보실수 있습니다.