【 실험 8 】안개는 어떻게 생기나?

□ 목표

○ 안개는 어떻게 생기는지 알 수 있다.
○ 안개 발생 장치를 꾸밀 수 있다.

□ 미리 생각해 보기

구름과 마찬가지로 안개 또한 작은 물방울들의 집합체라는 것을 염두에 두고 실험에 임하자. 다만 구름은 지상에서 일정 높이 이상에 떠 있는 것인데 비해 안개는 지표면에 가까이 떠 있다는 점이 다를 뿐이다. 증발안개는 비교적 온난한 강이나 호수에서 생기는데, 수면 부근에서는 증발이 왕성하나 곧 포화에 이르기 때문에 발생한다. 여기서는 한랭한 공기가 온난한 수면 위로 이동할 때 생기는 안개를 발생시키는 것에 대해 실험해 보자.

□ 준비물 : 더운물 든 주전자, 얼음 조각, 향 연기, 크기가 같은 집기병 2개

□ 활동과정

① 집기병 2개를 준비하여, 한 개는 얼음 조각을 5～6개 넣어 몇 번 흔든 다음 놓아둔다.
② 다른 집기병에는 더운 물(60-70℃)을 절반가량 넣고 흔들어 데 운 다음, 다시 새로운 더운 물을 바닥에서 2㎝ 가량 높이로 넣는다. (이때, 화상에 주의하고 미리 더운 물을 주전자에 준비하면 실험에 효과적이다)
③ 향 연기를 더운 물이 담긴 집기병에 조금 흘려 넣고, 차가운 집기병을 재빨리 뒤집어 올려 놓는다.
④ 병 속에 어떤 일이 벌어지는지 관찰한다.
※ 차가운 병은 물기가 있는 병을 냉동고에 넣어 두었다가 꺼내서 실험하면 더욱 효과적이다.

□ 과제 탐구

1. 집기병이 서로 만나는 병 입구에 어떤 현상이 일어났는가?
2. 향 연기를 넣을 때와 넣지 않을 때에 어떤 차이점이 있는가?
3. 공항 활주로의 안개를 제거하는 방법은 무엇일까?

□ 참고자료

○ 안개의 생성 원인
① 지표면 위의 공기가 이슬점 이하로 냉각되면 공기 중의 수증기가 응결하여 안개가 생긴다.(이슬점: 일정량의 수증기를 포함하는 공기를 냉각시켜 가면 공기는 수증기로 포화되어 물방울이 맺히기 시작한다. 이때의 온도를 이슬점이라고 한다.)
② 따뜻한 수면 위에 찬 공기가 흘러 오면 수면에서 물이 왕성하게 증발하여 공기 중의 수증기가 증가하여 안개가 생긴다(이류안개)
③ 안개가 생기기 위해서는 수증기를 많이 포함하는 공기가 있어야 하며, 이런 공기층이 이슬점 이하로 냉각되는 조건이 갖추어져야 한다.

○ 안개의 종류
① 증발 안개 : 찬 공기가 따뜻한 수면 위를 통과하면 증발한 수증기가 응결하여 생긴다.
② 전선 안개 : 따뜻한 공기가 찬 공기의 사면을 따라 올라갈 때 구름이 생기고 비가 내리기도 하는데, 이 경우에 따뜻한 기층에서 생긴 비가 찬 기층에 낙하하면 증발하여 안개가 생긴다.
③ 복사 안개 : 바람이 없고 맑은 날 밤은 지면이 복사에 의하여 기온이 많이 내려가므로 새벽에 안개가 생긴다.
④ 이류 안개 : 따뜻한 공기가 찬 지면 위를 흘러가면 냉각되어 안개가 생긴다.

○ 스모그

널리 알려진대로 스모그(smog)는 연기(smoke)와 안개(fog)의 합성어로서, 처음에는 안개가 끼어있는 대기중에서 공장이나 건물의 굴뚝에서 나오는 연기가 합쳐져서 하늘이 뿌옇게 보이는 현상을 지칭하여 사용되기 시작하였다. 그러나 LA형 스모그 이후에는 안개의 존재와 관계없이 대기 중에 존재하는 고농도의 옥시단트에 의하여 맑은 날에도 안개가 낀 것과 같이 뿌연 상태를 일컬으며, 이와 같은 스모그를 특히 광화학 스모그라고 한다.

* 이 실험은 저도 올해 아이들과 해 봤는데(여기), 약간 재미있는 실험이었습니다. 실험을 하시는 선생님들마다 다르겠지만 좀 더 재미있게 구성할 수도 있는 실험이란 생각은 듭니다.

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