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모래가 시간이 지날수록 귀한 몸 되는 까닭

[김창엽의 아하, 과학! 64] 해수면 상승 등으로 채취 쉬운 바다 모래 양 줄을 수 있어

등록 2020.06.16 16:05수정 2020.07.10 11:00
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사람이 육안으로 볼 수 있는 것들 가운데 지구상에서 가장 숫자가 많은 건 뭘까? '정답'을 섣불리 결정하긴 쉽지 않겠지만, 모래 알이 유력 후보 가운데 하나인 것만은 분명해 보인다.

그렇다면 지구상의 모래 알 갯수는 얼마쯤이나 될까? 서구의 과학자들이 반쯤은 재미삼아 추산해 본 바에 따르면, 7,000,000,000,000,000,000,000개 정도라는 얘기도 있었다. 1조에 70억을 곱하면 나오는 숫자이니 보통 사람들로는 어림짐작도 쉽지 않다. 
 

시드니 대학 빌라-콘세호 교수가 미국 캘리포니아 토말레스 해변에서 모래를 연구에 사용될 모래를 채취하고 있다. ⓒ 빌라-콘세호

그러나 모래 알갱이가 이처럼 어마어마하게 많다고는 하지만 확실한 점은 유한하다는 사실이다. 최근 오스트레일리아 시드니 대학 연구팀의 조사에 따르면, 일부 모래의 경우 그 양이 과도하게 계산됐고, 따라서 모래 수요가 늘어나면 장차 문제가 될 수도 있다고 한다.

시드니대 애나 빌라-콘세호 교수팀은 오스트레일리아, 하와이 등지의 해변에 흔한 '유기질 모래'의 양을 현장 조사와 모델링을 통해 추산했다. 탄산 모래(carbonate sand)로도 불리는 유기질 모래는 조개 껍데기, 산호, 해양동물의 뼈 등에서 유래한 모래를 가리키는 말이다.

연구팀은 해저에 쌓인 이들 유기질 모래 중에서 해변으로 옮겨져 오는 양이 지금까지는 과대 계산됐다고 밝혔다. 빌라-콘세호 교수는 "정밀한 관찰과 더불어 공학적으로 계산한 결과, 최소한 20%쯤 양을 과도하게 평가했다"고 주장했다.  
 

다양한 기원의 모래 알갱이를 확대한 사진. 화산분출물, 암석, 해양동물의 뼈와 조개 껍데기 등이 풍화 등의 과정을 거쳐 모래 알갱이가 된다. 사진은 격자는 가로 세로 각 1cm이다. 알갱이 굵기에 따라 같은 면적을 채우는 모래 알갱이의 숫자도 천차만별이다. ⓒ 위키미디어 커먼스

 
유기질 모래의 경우 입자를 현미경을 통해 들여다 보면 생김새가 매우 불규칙한 특징이 있으며 이 때문에 부피 대비 알갱이의 숫자가 적다는 것이다. 이에 반해 육상에서 기원한 모래, 즉 강가나 강어귀 등의 모래는 비교적 생김새가 균일한 편이라는 것이다.

사하라 사막 등지의 모래는 암석이 풍화작용을 거치면서 형성된 것으로 입자 모양이 가장 균일해 구형에 가깝다. 이런 이유 등으로 건축 등의 소재로써는 마땅치 않다. 거칠고 생김새가 불규칙적이어야 시멘트 등과 섞일 때 접면이 늘어나고 마찰력이 커져, 강고한 콘크리트가 될 수 있기 때문이다.

한국은 모래가 귀한 편이 아니지만, 중동이나 유럽의 일부 국가에서는 '귀한' 대접을 받는 부존자원으로 취급된다. 세계 최소 70개 국가에서는 불법 모래 채취가 횡행하고, 대양을 건너 국가간 수출입이 이뤄질 정도이다.

모래는 스마트폰의 액정에서부터 도로, 건축물의 콘크리트 등 원료 물질로써 쓰임새가 다양하다. 골프장 벙커의 모래처럼 드물게 재활용이 되기도 하지만, 대부분의 모래는 재활용해서 쓸 수 없는 상태로 이용된다. 모래를 차지하기 위한 다툼이 치열해서 세계적으로 숫자가 그리 많지는 않지만 매년 목숨을 잃는 사람들이 꾸준하게 나올 정도이다.

강이든 바닷가든 모래는 자연재해를 막는 첨병 구실을 하는 경우가 많다. 해안선 침식을 최일선에서 막아주는 역할을 하는 것도 모래이다. 최근 지구 온난화로 인해 바닷물 등의 수위가 점점 높아지면서, 모래의 가치 또한 재조명되고 있다.

하늘의 별 숫자에 종종 비교될 정도로, 하나하나만 따지면 흔하디 흔한 게 모래같지만, 석유나 철광석 못지 않게 현대 인간생활에 필수적인 자원이기도 하다. 미국 콜로라도 대학 연구팀에 따르면 전세계적으로 연간 100억 톤 정도의 모래가 산업현장 등에서 수요되고, 약 1천억 달러 규모의 산업의 한 축을 이루고 있다. 
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육십이 코앞. 그러나 정신 연령은 딱 열살 수준. 역마살을 주체할 수 없어 2006~2007년 승차 유랑인으로서 시한부 일상 탈출. 농부이며 시골 복덕방 주인이다

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