시민과 함께 도약하는 양주

물고기는 종류에 따라 염소에 대한 저항력이 다르다.
특히 금붕어의 경우는 염소에 대한 내성이 약해 염소가 0.15∼0.3PPM 정도 포함되어 있으면 죽게 된다. 수돗물을 받아서 하루 정도 지난 다음에 사용하면 염소성분이 날아가기 때문에 물고기는 죽지 않는다.

얼음에 소금을 뿌리면 먼저 얼음이 조금 녹게 된다. 조금 녹은 얼음은 물이 되고, 이 물에 의해 소금이 또 조금 녹게 되는데 얼음과 소금이 녹으면서 주위의 열을 빼앗아 가는 것이다. 이렇게 얼음이 녹고 그 물에 소금이 녹는 일이 반복되는 동안 주위의 열은 계속 빼앗겨 영하 10도 정도까지 내려가게 된다.

지구상의 얼음이 모두 녹아 물이 되면 바다로 흘러가 바다의 높이가 50m 이상 높아진다. 그러면 도시나 낮은 평야는 모두 물 속에 잠겨 버리고 높은 산들이 여기 저기 섬처럼 남을 것이다. 남극 대륙이나 그린란드 같은 곳에서는 땅이 모두 두터운 얼음으로 덮여져 있으며 그 평균 두께는 2,000-3,000m나 된다. 그리고 곳곳에 빙하나 두터운 얼음이 많이 있다. 이것들이 모두 녹아 바다가 되면 육지 위의 낮은 곳은 바다로 덮이고 높은 곳만 남게 된다.

물벼룩은 몸길이가 1.2 ~ 3.5밀리미터 크기로 반투명하고, 무색이거나 담홍 또는 담황색 몸빛을 하고 있다. 물벼룩은 유기물이 풍부한 민물에 사는데, 물고기의 좋은 먹이감이다. 물 속에서 규칙적으로 천천히 왕복운동을 하는데, 물 속에 중금속이나 독성물질이 유입되면 그 농도에 비례해서 운동속도가 빨라지는 특성이 있다. 이것을 이용해서 물 속에 중금속이나 독성물질이 유입되었는지를 알아차릴 수 있다. 또한 물 속에 살고 있는 생물을 보면 수질을 알 수 있다. 송어가 살고 있다면 그 물은 1급수이다.뱀장어나 피라미만 보았다면 2~3급수이고, 잉어나 메기 그리고 붕어만 살고 있으면 4~5급의 수질이 된다.

깊은 산골짜기의 계곡 물은 그냥 마셔도 안전하다. 도시에 사는 우리들이 마시는 수돗물은 소독을 한 물이라서 그냥 마시지만, 강물 같으면 그냥 마실 수 없다. 보통 물에는 세균이나 미생물들이 많이 들어 있다. 그러나 깊은 산골짜기의 물은 자연의 신비한 힘이 늘 깨끗이 정화시키고 있다. 하늘에서 내리쬐는 태양의 강한 빛은 물에 있는 세균이나 미생물에 있는 세균이나 미생물을 죽이는데 그것은 태양의 자외선 때문이다. 그리고 산골짜기의 물을 그냥 마셔도 되는 또 하나의 이유가 있다. 그것은 '이산화규소'라는 것인데 냇물 바닥의 모래에 섞여 있는 이산화규소는 물에 스며들어서 오염된 것을 모두 빨아들이는 정화 역할을 한다.

대부분의 액체에서는 고체가 생기면 그것이 액체 안에 가라앉는다. 그러나 얼음은 물보다 밀도가 작아서 물 위에 뜬다. 호수는 공기의 온도가 0℃ 이하로 내려가면 찬 공기에 노출되어 있는 물의 표면부터 얼기 시작한다. 얼음은 열을 잘 전도하지 않기 때문에 호수의 표면이 얼게 되면 바깥의 냉기가 밑으로 잘 전달되지 않으므로 얼음 밑의 물이 어는 것을 막아준다. 겨울에 얼음이 호수 표면을 차단하여 층을 형성하는 것은 생물학적으로 아주 중요하다. 호수의 표면이 얼어도 그 밑은 얼지 않기 때문에 얼음 밑의 물 속에서는 식물이나 물고기와 같은 동물이 살 수 있는 것이다. 이와 같은 현상은 물이 얼 때 부피가 늘어나는 물의 특이한 성질 때문이다.

부레옥잠은 살아있는 수질 정화장치이다. 부레옥잠은 아메리카 대륙의 열대지방이 원산인 다년생 관상식물로, 잎줄기에 공기주머니가 달려 있어 물위에 떠서 살아간다.부레옥잠은 부영양화를 일으키는 질소와 인을 먹어치운다. 1헥타아르의 부레옥잠은 1년에 1천7백킬로그램의 질소와 3백킬로그램의 인을 빨아들이는데, 이것은 5백여 명의 사람들이 내버리는 폐수를 깨끗한 물로 바꾸는 셈이다.또한 부레옥잠은 수질을 정화할 뿐만 아니라 어린 물고기나 새우의 좋은 서식지 역할을 한다. 다 자란 부레옥잠에는 물에서 얻은 질소와 인, 그리고 칼로리가 풍부하여 걷어서 퇴비로 만들면 좋은 천연비료가 되나 물에서 썩으면 수질을 오염시킨다. 또 물고기와 지렁이, 박테리아 등도 물 속의 오염물질이나 유기물을 먹어치우는 살아있는 정수기 역할을 한다.

갈증이 날 때 마신 바닷물은 더 심한 갈증을 느끼게 한다. 아마 어머니들께서 김치를 담그실 때 배추나 그 밖의 채소들의 수분을 빼기 위해 소금에 절이시는 것을 보았을 것이다. 짠 바닷물은 바로 그 소금과 같은 역할을 하게 되는데 사람이 갈증을 느껴 목이 마르게 되는 것은 몸을 구성하고 있는 세포들이 수분이 부족하기 때문이다. 이 때 바닷물을 마시게 되면 더 목이 마르게 된다. 왜냐하면 바닷물은 세포 속의 물보다 짜기 때문에 세포에 물이 공급되는 것이 아니라 ,오히려 세포 속의 물이 세포 밖으로 흘러 나온다. 때문에 세포는 수분이 모자라 더욱 더 갈증이 심해지는 것이다. 사람의 몸을 구성하고 있는 세포에 수분이 부족해지면 세포는 죽게 된다. 만일 바닷물에 빠져 표류하게 되었을 때, 아무리 목이 말라도 바닷물을 마시면 안 된다는 것!!!

아주 추운 겨울철 밖에 있는 유리창에 미지근한 물과 뜨거운 물을 부었을 때 뜨거운 물이 더 빨리 얼어서 유리창에 달라붙는 현상을 볼 수 있다. 이유는 뜨거운 물에서는 증발이 활발히 일어나서 미지근한 물보다 빨리 에너지를 잃고 어는점에 도달하기 때문이다. 즉 0도의 물 1g을 100도까지 데우기 위해서는 100cal의 열이 필요하고 100도의 물을 수증기로 만들기 위해서는 540cal의 열이 필요하다. 이것은 100도의 물이 증발하면 540cal의 열을 얻은 것이고 남아있는 물은 그 만큼의 열을 잃게 되는 것이다. 이렇게 되므로써 100도의 물 1g이 증발하면 주위의 물 3g을 얼게 할 수 있는 것이다. 즉 100도의 물이 0도가 되기 위해서는 g당 100cal의 열을 방출해야 하고 0도의 물이 얼음이 되기 위해서는 80cal의 열을 방출해야 한다. 그러므로 100도의 물이 얼음이 되기 위해서는 180cal의 열을 방출하게 된다. 이것은 증발이 빨리 일어나면 온도가 빨리 낮아짐을 의미한다. 더운 날 땀을 많이 흘리는 이유도 피부의 땀이 증발하면서 피부의 온도를 내려주기 때문이다. 무더운 날 습도가 높을 때는 땀이 많이 나도 증발이 잘 일어나지 않음으로 더욱 덥게 느껴지고 불쾌감을 느끼게 된다.

얼음 아래 물고기들은 호수나 강이 얼어붙어도 자유스럽게 유영하고 다닌다. 왜 그럴까 얼음은 고체이고 물은 액체이다. 대부분의 경우는 고체가 액체보다 무겁다. 얼음도 그럴까 하지만 얼음이 물 속에 들어가면 얼음은 가라앉지 않고 물 위에 뜬다. 그것은 고체인 얼음이 액체인 물보다 가볍다는 것을 의미한다.얼음은 동일한 부피의 물보다 더 적은 수의 분자를 가지고 있으므로 분자들이 상대적으로 멀리 떨어진 채로 분포되어 있다. 따라서 얼음의 무게는 물보다 가볍다. 즉, 얼음의 밀도가 물의 밀도보다 낮다는 것을 뜻한다. 이것이 바로 고체인 얼음이 액체인 물 위에 뜰 수 있는 원리다. 자연에 존재하는 물 중에서 가장 무거운 물은 어떤 물일까 가장 무겁다는 말은 밀도가 가장 크다는 뜻인데 4℃일 때의 물이 가장 무겁다. 만약 0℃의 물과 4℃의 물이 함께 있다면 0℃의 물이 4℃의 물 위로 올라가게 된다. 기온이 영하로 내려가면 표면의 0℃ 물은 얼지만 표면 아래로 갈수록 좀처럼 얼지 않는다. 그래서 겨울철 강태공들은 얼음구멍을 깊게 파 꽁꽁 언 겨울에도 낚시의 즐거움을 만끽할 수 있다. 별 것 아닌 것 같지만 이것은 생물의 진화에 중요한 역할을 한다. 생물의 기원은 물에서부터 비롯되었다고 한다. 만일 얼음이 물보다 무거워 밑에서부터 꽁꽁 얼어붙는다고 상상해보자. 그런 일이 벌어졌다면 물 속의 생명체들은 하나도 살아 남지 못했을 것이다. 얼음이 어는 것에도 이처럼 신비한 생물진화의 숨은 뜻이 담겨있다. 꽁꽁 언 강물의 얼음 밑에서 유유히 유영하는 물고기들의 비밀은 아주 간단한 과학의 원리에 숨어 있는 셈이다.

비오는 날 자동차 유리에 습기가 가득 차거나 목욕탕 거울이 뿌옇게 되는 것은 무엇 때문일까 공기 중에 있는 수증기가 거울이나 유리 등의 차가운 표면과 접촉할 경우, 수증기가 냉각돼 액체와 비슷한 성질을 지닌 결정이 되기 때문이다. 하지만 거울 자신에게도 원인이 있다. 원래 탄소분자가 단단하게 결합된 구조인 거울이나 유리는 물분자와 반응하지 않는다. 하지만 거울표면이 기름이나 먼지 등으로 더럽혀져 울퉁불퉁하게 변하면, 냉각된 수증기 결정이 그 사이로 들어가 거울표면에 들러붙는다. 이처럼 거울표면과 공기의 온도차, 그리고 거울표면이 더럽다는 두 가지 이유 때문에 거울에 습기가 차 뿌옇게 변하는 것이다. 이를 방지하는 한가지 방법은 거울표면에 인공지능 센서를 달아 공기의 온도변화에 따라 거울표면의 온도가 자동으로 변하는 장치를 개발하는 일이다. 하지만 이보다는 거울에 있는 더러운 물질을 닦아내 깨끗하게 만드는 것이 훨씬 현실적인 방법일 것이다. 그런데 거울표면을 더럽히는 기름, 먼지, 손때 등은 대부분 물과 섞이지 않는 유기물질이다. 따라서 거울에 그냥 물을 뿌린다고 해서 표면이 깨끗해지지 않는다. 대신 비누를 사용하면 된다. 비누는 유기물질과 친한 성질과 물과 친한 성질 두 가지를 동시에 가지고 있다. 그래서 비누를 사용해서 거울을 닦으면, 한쪽에서는 유기물질과 결합하고 다른 한쪽에서는 물과 결합해 먼지나 때와 같은 유기물질을 물에 녹여 닦아낼 수 있다.