중앙대학교 대학원신문
인터뷰, 임근준
최종편집 : 2021.4.7 수 01:33
기획과학
[깍두기 지식 in] '역브라질 땅콩효과'도 있다
신경범 편집위원  |  shinkyong74@empal.com
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[216호]
승인 2005.09.12  16:00:44
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  브라질땅콩효과에 반기를 든 연구결과도 있다. Shinbrot와 그의 Rutgers 대학 동료인 F. Muzzio는 우연한 기회로 실험을 실시하게 되었다. 그들의 주장을 요약하면 알갱이가 가라앉고 떠오르는 현상은 브라질땅콩효과가 말하는 것처럼 물체의 크기가 아니라 밀도와 관련이 있다는 것이다.
  이들은 플라스틱으로 만든 부활절 달걀에다가 서로 다른 양의 쇠 조각을 채운 후에 아주 고운 유리가루 위에 놓고, 약 10Hz 정도의 주파수로 심하게 흔들었다. 그랬더니 크기가 같은데도 불구하고 무거운 달걀은 위로 떠오른 반면 가벼운 달걀들은 바닥으로 가라앉아 버렸다.  이러한 현상에 대해서 Shinbrot와 Muzzio는 무거운 물체는 관성이 크기 때문에 흔들 때마다 부드럽게 약간씩 들려지게 되고, 이때 주변에 있는 가루가 이 물체의 밑으로 들어갈 수 있게 되어 결국은 위로 밀려 올라간다는 것이다. 가벼운 물체는 주변의 입자들과 비슷하게 쉽게 흔들리게 되고 따라서 주위의 입자들이 밑으로 흘러 들어갈 기회가 적어진다는 것이다. 모래시계를 보면 더 이해가 빠를 것이다. 위에서 떨어지는 모래는 물처럼 한꺼번에 떨어지지 않고 표면만 액체처럼 흐른다. 즉 모래더미의 내부는 고체덩이처럼 딱딱하게 결합되지만 일정 경사가 되면 표면만 액체화되는데, 땅콩을 넣은 용기가 흔들리면 용기표면의 입자들이 액체화되어 무거운 입자의 아래로 들어가 이를 위로 밀어올리는 것과 같은 현상이라는 설명이다. 이들은 일차원 모델에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 결과가 이런 설명을 뒷받침한다고 한다.

 

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