눈에 염화칼슘을 뿌리는 이유, 장점과 단점, 부식

 

제설제(염화칼슘)를 뿌리는 이유

왜 눈에 제설제(염화칼슘)를 뿌릴까?

추운 겨울날, 눈이 펑펑 쏟아지면 사람들이 하얀 가루를 뿌리는 모습을 쉽게 볼 수 있습니다. 폭설이 내릴 것을 대비해 도로 곳곳에는 이 하얀 가루를 대량으로 구비해 둡니다. 이 하얀 가루는 바로 염화칼슘입니다. 그렇다면, 염화칼슘은 어떤 성질을 가지고 있기에 제설제로 흔히 쓰이는지 알아보도록 하겠습니다.

염화칼슘의 구조

염화칼슘은 2개의 염소 원자와 하나의 칼슘 원자로 이루어져 있습니다. 화학식은 CaCl2입니다. 상온에서는 흰색의 결정형태로 존재합니다.

염화칼슘이 제설제 역할을 하는 이유

눈을 잘 녹인다

염화칼슘은 공기 중에 있는 물 혹은 습기를 흡수하여 스스로 녹는 특징이 있습니다. 이를 조해성 혹은 흡습성의 성질을 띤다라고 합니다. 염화칼슘 1g당 주변의 물을 약 14g 흡수합니다. 한 마디로, 본인 무게의 14배 정도 되는 물을 흡수한다는 의미입니다. 이처럼, 염화칼슘은 많은 양의 물을 흡수할 수 있기 때문에, 이를 눈 위에 뿌리게 되면 주변의 습기를 흡수하며 녹게 됩니다. 이때, 녹는 과정에서 열이 발생합니다. 결론적으로, 눈 위에 염화칼슘을 뿌리게 되면 습기를 빨아들이며 눈이 녹게 되고, 그 과정에서 염화칼슘이 녹으며 열을 방출하게 됩니다. 이로 인해 눈이 한번 더 녹게 됩니다. 눈을 두 번 녹이는 장점이 있다는 의미입니다.

눈이 잘 얼지 못하도록 한다

눈이 잘 녹도록 하는 장점 이외에도 또 하나의 이점이 존재합니다. 한 번 녹은 눈이 다시 잘 얼지 못하도록 하는 것입니다. 염화칼슘을 뿌린 눈이 녹게 되면, 눈이 녹은 물에 염화칼슘이 섞이게 됩니다. 이러한 상태를 우리는 '혼합물'이라고 부릅니다. 혼합물은 순수한 물에 비해 어는점이 굉장히 낮습니다. 순수한 물 분자만으로 이루어져 있는 상태와는 달리, 염화칼슘이 불순물로 추가되면 물 분자끼리 끈끈히 결합하는 것을 방해합니다. 따라서, 물 분자들은 서로 간의 결합을 이루기가 어려워지게 되고 결론적으로 얼기가 힘들어지는 것입니다. 이러한 원리를 이용해 우리는 염화칼슘을 제설제로 사용합니다. 실제로, 순수한 물의 어는점은 0도인 것에 반해 염화칼슘이 섞인 물은 영하 50도는 되어야 업니다.

 

염화칼슘의 한계

이처럼, 염화칼슘은 제습제로서 오랜 기간 동안 사용되어 왔습니다. 눈이 얼지 않도록 미리 방지하고, 이미 언 눈을 녹이도록 사용해 왔습니다. 하지만, 시간이 흐르고 과학이 발전함에 따라 만능으로 여겨졌던 염화칼슘 또한 여러 단점이 존재함이 밝혀졌습니다. 대표적인 단점으로는 부식과 화상이, 환경오염이 있습니다.

부식

염화칼슘은 눈을 잘 녹이지만, 눈 뿐만 아니라 도로 혹은 차량도 잘 녹인다는 단점이 있습니다. 염화칼슘 속에 함유된 '염소'성분은 아스팔트나 도로의 시멘트를 부식시킵니다. 또한, 차량에 많이 존재하는 철 성분도 부식시킨다는 한계점이 있습니다. 실제로, 이와 같은 문제점으로 인해 다리나 교량, 철도와 같은 철근 구조물도 쉽게 부식되곤 합니다. 한번 부식이 시작되면 수리가 어렵고, 내구성에 치명적인 악영향을 끼치기 때문에 주의가 필요합니다.

화상

앞서 살펴보았듯이, 염화칼슘은 녹으면서 열을 방출합니다. 이를 통해 눈을 다시 녹이며 제설제로서의 역할을 제대로 해냈죠. 하지만, 이러한 장점이 누군가에겐 단점이 되곤 합니다. 인간에게는 뜨거울 정도가 아니지만, 길에 발이 직접 닫는 반려동물에게는 위험할 수도 있습니다. 강아지의 발바닥이 염화칼슘에 닿다 보면 지속적으로 열이 발생해 화상을 입거나, 혹은 습진이 생길 수 있습니다. 또한, 발에 묻은 염화칼슘을 강아지가 핥을 경우, 배탈 혹은 설사의 증세를 보일 수 있으므로 주의해야 합니다.

환경오염

마지막으로, 염화칼슘의 치명적인 단점 중 하나는 환경오염입니다. 인도나 도로 쪽으로 염화칼슘을 뿌리다 보면, 자연스럽게 가로수 쪽으로 알맹이들이 튀게 됩니다. 이를 통해 토양에 염화칼슘이 섞이면, 염화칼슘이 토양 속 수분까지 모조리 다 흡수하기 때문에 식물들이 말라죽게 됩니다. 또한, 염화칼슘이 녹으며 토양 속 염소와 칼슘 농도를 높여 여러 미생물의 활동을 저해합니다. 결론적으로, 토양에 악영향을 끼치게 되고, 이를 기반으로 살아가는 여러 동식물들의 생태계 또한 파괴합니다. 환경오염에 대한 관심이 날로 증가하는 요즘, 꼭 경각심을 가져야 할 부분입니다.