지식 게시판

마란고니 효과(Marangoni effect)

미레티아 2013. 8. 14. 21:19

가끔 번역된 용어들을 보면 차라리 원어를 쓰겠다고 생각되는 경우가 많죠.

이번에 소개할 내용도 마찬가지입니다.

용어가 정리가 안된 건지 뭔지는 몰라도 이 Marangoni effect를

'마랑고니 효과'라고 하기도 하고, '마란고니 효과'라고도 합니다.

복잡하게 '계면 장력차에 의한 교란이 유발되는 것'이라고 하는 곳도 있네요.

(저는 마란고니 효과라고 부르렵니다...)

다양하게 불리는 이 마란고니 효과는 무엇일까요?


마란고니 효과는 계면교란의 한 형태입니다.

계면교란이 뭔 소리인지....하시는 분들 많을텐데요,

계면교란은 界(경계 계), 面(얼굴 면), 攪(흔들 교), 亂(어지러울 란)자를 쓴 용어로

유체와 또 다른 유체가 맞닿은 곳에서 물질의 이동이 발생할 때

이 맞닿은 곳(계면)이 자연스럽게 하게 되는 운동을 말합니다.

마란고니 효과는 계면에서 장력차가 생길 때 발생하는 계면교란입니다.

(밀도차에 의한 것은 레일리 효과라고 합니다.)

더 간단하게 말해볼까요?

마란고니 효과는 두 유체가 장력차가 있을 때 생기는 운동입니다.

운동이라는 것은 퍼져나가거나 뭉치는 그런 현상입니다.

이 마란고니 효과에 예시를 들어보자면....

물에다 색모래나 톱밥같은 부유물질들을 넣습니다.

그러고 나서 물비누나 세제, 샴푸 등을 한 방울 떨어뜨립니다.

그러면 아까 넣은 부유물질들이 마치 한 방울 떨어뜨린 비누, 세제, 샴푸가 싫다는 듯

저 멀리 도망가버립니다.

자연은 합성물질을 싫어하는 것이라고요.-_-;;

그렇게 해석하면 과학이 아니죠...

위의 그림과 같이 설명해야 합니다.

저 그림은 비누가 떨어진 물을 옆에서 보았을 때의 모습입니다. 

물의 표면장력은 비누보다 크니까 비누는 안으로 모아지는 힘보다

밖으로 당겨지는 힘이 크게 되어 옆으로 퍼지게 됩니다.

(표면장력은 액체의 표면이 덩어리를 이루려는 현상입니다.)

그러니까 물 위에 있던 부유물질들은 비누가 퍼지면서 밀어내는 바람에

저 멀리 도망가버리는 것이죠.

마란고니 효과는 와인의 눈물(와인의 다리)에서 두드러지게 나타납니다.

와인은 혼합물이기 때문에 여러가지 물질이 섞여있는데

여기서 물, 에탄올, 글리세롤(3가 알코올이라네요)등이 대표적이랍니다.

그런데 물보다는 알코올이 훨씬 증발이 잘 되니까

와인의 표면장력이 점점 증가해서 와인잔 벽에 물방울 모양으로 모이게 됩니다.

그런데 그게 무거워지면 흘러내려서 눈물이라고 표현을 하더라고요.

여기서는 비눗물 실험과는 반대로 표면장력이 늘어나서 생기는 마란고니 효과네요.

(물론 저는 와인을 안 마셔봐서 관찰해본 적은 없습니다.)

나중에 (아마 안 마실 확률이 높지만) 만약 마신다면 이 효과를 기억하면서 마셔야겠습니다.

여러분도 일상생활에서 마란고니 효과가 적용되는 일이 발생하면

다시 한 번 기억을 상기시켜주기 바랍니다.