[과학 이야기] 빗방울 크기가 제각각인 이유는…

빗방울이 땅에 떨어질 때 크기가 각각 다른 까닭은 지면에 도착하기 전에 부서지기 때문이라는 새로운 연구가 나왔다.

프랑스 액스-마르세유 대학 연구진은 빗방울의 움직임을 초고속으로 촬영해 떨어지는 과정을 관찰한 결과 빗방울이 처음엔 공 모양으로 떨어지다가 점점 넓적해져 빈대떡처럼 퍼진다는 사실을 확인했다.

이 빈대떡은 점점 넓어지고 얇아지다가 공기의 강한 흐름과 마주쳐 마치 뒤집힌 자루 모양으로 속이 비어가며 이렇게 속이 빈 자루는 물의 장력 이상으로 부풀어 올랐다가 수많은 작은 방울로 흩어지는 것으로 나타났다.

이 모든 과정은 수천분의 1초 사이에 일어나며 흩어진 물방울이 땅에 부딪힐 때는 아주 작은 것이 대부분이고 큰 빗방울은 극소수에 불과하다.

연구진은 "빗방울은 구름 속에서 융합을 통해 처음 시작되지만 내려오는 동안에는 아주 다른 일이 생기며 빗방울의 크기가 각기 다른 것은 이 때문"이라고 말했다.

각각의 빗방울은 이웃 물방울과는 상관없이 독자적으로 부서진다는 것이다.

1904년 빗방울의 크기가 각각 다르다는 사실에 과학자들이 주목한 이래 학자들 사이에서는 큰 빗방울은 내려오면서 여러 물방울이 합쳐친 것이고 작은 것은 다른 물방울과 부딪히지 않은 것이라는 가설도 제기됐다.

그러나 이 연구를 통해 사실은 생각보다 훨씬 단순한 과정임이 밝혀진 것이다.

연구진은 농약을 살포할 때 바람이 조금만 불어도 옆의 밭으로 반은 날아간다는 사실을 예로 들면서 빗방울의 생리를 이해하면 강우 패턴을 이해하고 농약을 뿌리는데 실질적인 도움이 될 것이라고 말했다.

이 연구는 네이처 피직스 저널 최신호에 실렸다.