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어느덧 찾아온 12월
드디어 눈이 내리는 12월의 중순이 되었습니다. 언제 어디서 얼마나 눈이 와도 이상하지 않은 계절이죠
그러다 보니 이쯤 등장하는 추운 겨울 도로위의 염화칼슘은 이제 낯설지 않은 풍경이 되었습니다.
하얀눈이 내린 도로위에 염화칼슘을 보고 "혹시 우박이 내렸나?" 라고 생각하는 아이들도 많다고 합니다.
염화칼슘 (CaCl2)이란 무엇인가?
염화 칼슘은 단어 자체의 의미데로 염소 와 칼슘의 화합물로써 화학식은 CaCl2 입니다.
물에는 잘 녹으며 상온에서는흰색의 고체로 존재합니다. 평소에는 그냥 별 볼일 없는 덩어리 들인데 눈이 오게 되면 그 존재감이 압도적입니다.
왜 눈이 내리면 염화칼슘이 등장하는가?
그냥 뿌리면 도로가 덜 미끄러운가 보다 라고 별로 깊이 생각을 안했는데 , 뭔가 다른 효과가 있을거라는 생각이 들었습니다. 왜 눈이 올 때 염화칼슘을 뿌리는 걸까 ?
생각하기는 싫지만 고등학교 화학시간으로 거슬러 올라가 봐야 할 것 같습니다.
보통 상온 조건에서 순수한 물의 어는점은 섭씨 0 도인데요, 이 물에 무언가 불순물이 섞이게 되면 어는점이 0도 밑으로 내려간다고 합니다. 쉽게 말해서 날씨가 0도가 되어도 물이 얼지 않는 거지요.
고등학교 교과서에서는 이렇게 표현하고 있습니다.
비휘발성인 용질이 녹아 있는 용액의 어는점은 순수한 용매보다 낮아진다.
어려운 표현이지만 역시 간단하게 말하면 물에 염화칼슘을 충분히 섞으면 얼지 않고 오히려 얼음을 녹이는 효과를 보인다 라고 표현할 수 있겠습니다.
하지만 여기서 의문이 또 생깁니다. 염화칼슘은 도로가 얼어 있는 도로위에 뿌리는 것인데, 이미 얼어 있는 얼음을 어떻게 얼지 않게 한다는 것인가?
염화칼슘은 고체 상태에서 주변의 공기에 있는 습기를 빨아들여 스소록 녹아 내리는 '조해성' 이라는 성질이 있습니다.
그렇게 때문에 염화칼슘을 길 위에 얼어있는 얼음 상태의 표면에 뿌리게 되면 주변 공기의 습기를 빨아들이면서 스스로 녹아 염화칼슘 수용액이 되는 것입니다.
이런 강력한 흡습성 (습기를 빨아들이는 성질) 때문에 우리가 흔히 장농이나 신발장에 넣어두는 "물먹는 하마" 라는 대명사로 굳어진 제습제의 주요 성분이기도 하지요. 인터넷에서는 이런 제습제를 싸게 만들어 쓰기 위한 키트 형태의 염화 칼슘을 팔기도 합니다.
이런 수용액이 얼음에 닿으면서 얼음을 녹이게 되고 이렇게 녹은 물이 또 주위의 염화칼슘을 녹이게 되고 점점 녹는 면적이 늘어나게 되는 것이죠.
그리고 한번 액체가 된 염화칼슘 수용액은 이제 더이상 얼지 않습니다. 염화칼슘 수용액이 다시 얼기 시작하려면 최소 영하 52도 이하로 내려가야 하기 때문입니다.
하지만 그렇다고 해서 -52도 까지 동일한 제설 효과를 볼 수 있는 것은 아니고 영하 15도 이하로 내려가면 그 효과가 점점 희미해 진다고 하네요.
이렇기 때문에 폭설이 오거나 기온이 급강하하면 그때서야 염화칼슘을 뿌리는 것이 아니라 , 일기 예보를 토대로 미리 1~2시간 전에 염화칼슘을 살포 해 놓는 것이 한국도로공사에는 비상 대응 매뉴얼로 지정되어 있다고 합니다.
염화칼슘의 부작용
하지만 부작용도 있습니다.
1. 피부 자극
염화칼슘이 독극물 같은 치명적인 물질은 아니지만 습기를 빨아들이는 성질 때문에 피부에 닿으면 자극이 될 뿐만아니라 눈이나 입 같은 점막에 닿으면 화상을 일으킬수 있습니다.
2. 도로 부식
또한 석회석이 들어간 시멘트도 염화칼슘과 지속적으로 접촉하게 되면 부식이 진행됩니다.
콘크리트로 되어 있는 도로에 뿌리는 많은 양의 염화칼슘은 결국 서서히 도로의 틈으로 파고 들어 결국은 무거운 차량이 지나가면서 파손이 되기 시작하는 근본적인 원인이 되는 것이죠.
3. 차량 차체 부식
또한 철근을 부식시킨다는 연구결과가 있기 때문에 강판으로 도색된 자동차의 경우도 만약 염화칼슘이 지속적으로 닿아 있는 채로 있는다면 부식이 진행되는 것은 시간문제입니다.
따라서 염화칼슘에 의한 차량 부식을 막기 위해서는 염화칼슘을 이용한 제설작업이 많이 진행된 도로를 운행하시고 나서는 며칠 이내에 하부세차를 포함한 차량 전체의 세척이 반드시 진행되어야 합니다.
차체에 묻자 마자 부식이 진행되는 것은 아니고 튀어 있는 상태로 오래동안 운행을 하게 되면 부식이 진행되는 것입니다.
