얼음골의 비밀

◆찬 공기 가득한 영남알프스 여름에 얼음이 얼고 차가운 바람이 분다는 얼음골은 해발 400~450m 사이에 있다. 겨울에 따뜻한 바람이 부는 온혈은 얼음골보다 훨씬 높은 해발 800m 지점에 있다는 사실을 밝혀냈다. 최근 ‘기상학회지’에 제출한 논문에 따르면 얼음골의 비밀은 지하에 유입된 차가운 공기와 지하수 때문이었다. 밀양의 얼음골은 해발 1000m가 넘는 높은 산들이 7개나 있는 영남알프스의 가운데쯤에 있다. 그래서 차가운 공기가 일단 이곳에 들어오면 빠져나가기가 힘들다. 반대로 따뜻한 공기는 계곡 안쪽에 머물고 있는 차가운 공기 때문에 잘 들어올 수 없다. 얼음골의 지표는 풍화작용에 의해 깨어진 돌들이 계곡을 따라 쌓여 있는 돌너덜로 덮여 있는데, 차가운 공기는 돌너덜 틈 사이의 지하로 들어간다. ▲ 얼음골의 돌너덜 사이로 들어온 찬공기에 의해 지하수가 얼거나 증발하면서 온기와 수증기는 위로, 냉기와물은 아래로 가는 흐름이 발생한다.그 결과 냉혈은 아래에, 온혈은 위에 있게 된다. ◆냉기는 아래로 온기는 위로 얼음을 녹이거나 물을 끓일 때는 열을 가해줘야 한다. 반대로 수증기가 응결돼 물이 되거나 얼음이 얼 때는 주위에 열을 내놓는다. 마찬가지로 겨울철에 땅속으로 들어온 차가운 공기가 지하수를 얼리면 열이 방출된다. 이 열이 공기를 데워 위로 올라가게 하는 것이다. 따뜻한 공기는 위로 올라가면서 주변의 물을 증발시키게 되는데, 그 결과 습도가 높은 따뜻한 공기가 고지대에 있는 온혈에서 뿜어져 나오게 된다. 만약 얼음이 얼 정도가 아니라면 땅속으로 들어온 차가운 공기는 지하수를 증발시킨다. 선풍기나 에어컨에서 나오는 찬바람에 젖은 양말이 마르는 것과 같은 현상이다. 그런데 물이 증발해 공기가 되면 가벼워져 상승한다. 이것이 돌 틈으로 빠져나가면서 팽창하면 다시 주변의 공기를 응결시켜 물이 되게 한다. 즉 ‘단열팽창’이 일어나는 것인데, 외부로부터 열이 가해지지 않은 상태에서 공기가 팽창하는 일을 한 셈이어서온도가 내려간다. 구름도 이와 같은 원리로 형성된다. 이 과정은 수증기가 응결돼 물이 되는 것이므로 다시 열을 내놓게 된다. 결국 얼음골 지하에서는 얼음이 얼거나 수증기가 응결되면서 열이 발생해 위로 상승하는 공기를 만들어낸다. 이 과정을 되풀이하면서 열과 수증기는 고지대로, 물과 냉기는 저지대로 이동하는 열 분리 현상이 일어난다. 냉혈이 저지대에, 온혈이 고지대에 있는 것도 이 때문이다. ▲ 밀양 얼음골의 돌너덜. 찬 공기가 돌 틈으로 들어가면서 냉혈과 온혈이 만들어진다. ◆한겨울의 푸른 이끼 지난해 4월부터 올 5월까지 얼음골의 냉혈과 온혈의 온도를 측정한 결과, 한겨울에도 온혈은 영상 10도를 유지한다는 사실을 밝혔다. 온혈 주변에는 눈이 모두 녹아 있었으며 푸른 이끼가 물방울을 머금은 채 무성하게 자라 있었다. 그러나 온혈에서 불과 수십㎝ 떨어진 지표는 눈과 얼음으로 뒤덮여 있었다. 이에 비해 냉혈은 10월 이후 온도가 내려가 한겨울에는 주변과 마찬가지로 영하의 온도를 나타냈다. 변 교수는 “저지대 냉혈에는 얼음을 얼릴 수 있을 정도의 차가운 공기가 축적돼 있다”며 “이 냉기가 봄에 냉혈로 흘러 들어온 눈 녹은 물을 얼려 여름까지 이어지는 것”이라고 설명했다. 여름에 얼음이 언다는 이제까지의 생각은 잘못된 것이다. 변 교수는 “얼음골의 온혈과 냉혈은 열에너지의 유입 없이 차가운 공기의 흐름과 지하수의 상호작용만으로 열기와 냉기를 분리해내는 특이한 지형”이라며 “이 구조를 인위적으로 재현할 수 있다면 에너지나 기계전기장치 없이 자연력만으로 원하는 온도를 만들 수 있을 것”으로 기대했다. (이영완기자 ywlee@chosun.com"

◇얼음골의 비밀=밀양 얼음골은 총길이 5백m 가량 골짜기의 제

일 아래에 있다.

골짜기는 근처 산에서 무너져 내린 수십㎝~수m 크기의 돌들로 덮여 있는데,돌이 쌓인 두께가 20m 에 이르는 곳도 있다.

한국과학기술원(KAIST) 송태호(기계공학과) 교수는 "바로 이런 구조가 한여름에 얼음이 어는 얼음골의 신비를 만들어 내는 것"이라고 말한다.

얼음골에서는 겨우내 찬바람이 돌틈으로 들어가 돌들을 차갑게 식혀 놓는다. 봄이 되면 따뜻한 공기가 들어가면서 돌틈에 있던 무거운 찬공기를 아래쪽으로 내몬다.

차가워진 바위는 쉽사리 데워지지 않고 여름에도 영하의 온도를 유지한다. 이 때문에 골짜기의 제일 아래쪽 얼음골에서는 영하의 찬바람이 불어나와 한여름에도 얼음이 어는 것이다.

전북 진안의 풍혈냉천, 경북 의성의 빙계에서도 여름에 얼음이 얼거나 찬 바람이 쏟아져 나온다. 골짜기에 커다란 돌들이 덮여 있는 지형도 얼음골과 비슷하다.

자료; 중앙일보 2002-07-03

A : 지형과 지질의 영향으로 일어나는 단열냉각현상때문입니다.

계절의 시계가 거꾸로 돌아가는 신비한 곳이 있다. 삼복 더위에 얼음이 얼었다가 처서가 지나면서 녹기 시작해 삼동 한겨울엔 더운 바람이 불어나오는 골짜기. 이곳이 바로 경남 밀양군 산내면 남명리 천황산 북동쪽 능선의 북사면에 있는 얼음골이다. 얼음골관리사무소를 지나 오른쪽으로 계곡을 끼고 200m쯤 오르면 왼쪽 산사면을 따라 굴러내려온 바위들이 쌓여 있는 돌밭이 나타난다. 100m쯤 더 가 천황사를 왼편으로 해 얼음골계곡으로 들어서면 바위틈에서 간간이 찬바람이 불어나오는 것을 느낄 수 있다. 급경사길로 150m를 더 오르면 다시 정면으로 넓은 돌밭이 펼쳐지면서 왼편에 얼음골이라고 쓰인 표지판이 보인다. 해발고도 600m. 좌우 30m, 아래위 70m 정도로 넓게 펼쳐진 돌밭의 맨 아래, 철책으로 둘러쳐진 사방 7m 안이 바로 여름에 얼음이 어는 신비의 장소다. 밀양에서 최고 30 C를 웃도는 날씨도 얼음골은 철책 안엔 얼음이 얼어있다. 철책 바로 앞 비교적 틈이 넓은 바위틈 두곳에 두께 3~4 의 얼음이 얼어 있다. 또 여기는 겨울엔 얼지 않는 얼음이 여름에 얼고 더위가 기승을 부릴수록 더 많이 어는 현상이 일어난다. 천연기념물 224호로 지정된 이곳은 밀양에서도 유명한 얼음골은 왜 여름에 얼음이 얼고 겨울에는 얼음이 얼지 않는지에 대해서 자세히 알고 있는 사람은 드물다. 아직까지 이곳의 연중 기온변화나 얼음이 어는 시기에 관한 지속적인 관측이 이뤄진 적은 없다. 주민들의 목격담 외에 본격적인 관측조사로는 정창희 서울대 명예교수(대기과학)가 지난 92년 6월말부터 10월초까지 3개월여 동안 관측한 것이 가장 오랜 관측조사이다. 이 관측결과에 따르면 얼음이 어는 바위틈의 온도는 지상기온이 27C 이상인 여름 내내 2~3C로 지속됐다. 그러다 9월 중순부터 온도가 급격히 올라가기 시작해 10월 중순께는 바깥기온과 거의 차이가 없어졌다. 또 지표상의 대기가 건조하고 따뜻할수록 바위틈에서 나오는 공기의 온도는 낮아졌으며 비가 온 뒤엔 바위틈의 기온이 올라갔다. 이런 관측결과는 주민들의 이야기나 얼음골에 관한 문헌상의 기록과도 일치한다. 그러나 얼음이 얼기 시작하는 시기와 녹는 시기에 관해서는 이야기가 엇갈린다. 6월 중순부터 얼음이 맺히기 시작하고 처서를 지나면 녹기 시작한다는 것이 밀양지의 기록이며 다른 기록들도 대부분 6월부터 얼기 시작해 7월말부터 8월초가 절정이라고 적고 있다. 반면 현지 관측을 한 일부 학자들이나 주민들의 이야기는 이와는 달리 3월 중순이나 4월 중순부터 얼음이 얼고 7월 중순이 지나면 녹는다는 것이다. 이곳에서는 한여름에 어떻게 얼음이 얼 수 있을까. 한마디로 지형과 지질의 영향으로 일어나는 단열냉각현상이다. 단열냉각이란 낮은 온도에서 포화상태에 이른 공기가 갑자기 높고 건조한 대기와 만날 때 급격한 팽창현상이 일어나 주위의 열을 빼앗아감으로써 갑자기 온도가 내려가는 현상이다. 예컨대 에어컨의 찬바람이 따뜻한 대기 속으로 나올 때 에어컨 바람구멍에 물방울이 맺히는 현상이 바로 단열냉각이다. 얼음골의 경우에 이런 현상이 일어나는 것은 돌밭의 윗부분 바위틈으로바윗더미 속에서 식어 아래쪽으로 내려온 뒤 다시 뜨겁고 건조한 대기 속으로 흘러나오기 때문이다. 이때 거의 포화상태에 있던 공기가 급격히 팽창하면서 바위표면의 열을 빼앗아가는 것이다.뜨겁고 건조한 대기 속으로 흘러나오기 때문이다. 이때 거의 포화상태에 있던 공기가 급격히 팽창하면서 바위표면의 열을 빼앗아가는 것이다. 그러나 바위틈에 얼음이 얼고 오랫동안 2~3C의 찬바람이 나오는 현상은 단순히 돌밭 속 바위의 온도가 바깥쪽보다 낮은 것만으 관 일어날 수 없다. 이와 관련해 정 교수는 "돌밭 속 깊숙이 비열이 큰 냉원(냉원)이 존재하고 있는 것으로 판단된다"면서 "겨울 동안 차가워진 바위 외에도 중력에 의해 바위틈으로 유입된 눈과 얼음이 냉원역할을 하고 있을 것"으로 추정했다. 만약 얼음이 없이 바위만 쌓여 있다면 -10C인 바위가 30m 두께로 쌓 여 있다 하더라도 한여름의 바깥온도 때문에 단 하루만에 3C 정도로 데 워질 것이라는 계산이 나오기 때문이다. 따라서 겨울에 날씨가 추울수록 돌밭 속에 쌓이는 얼음의 양도 늘어날 것이고 이듬해 여름 얼음이 어는 기간도 길어질 것이라는 게 정 교수의 분석이다. 한편 밀양 얼음골과 마찬가지 현상으로 여름에 얼음이 어는 곳과 얼음까지 얼지는 않지만 찬바람이 불어나오는 골짜기들이 한반도내 여러 곳에 존재한다. 밀양 얼음골과 함께 경북 의성군 춘산면 빙계계곡의 빙혈(빙혈)과 단양 금수산 능선 위인 하양지가 우리나라의 대표적인 얼음굴이다. 이밖에도 전북 진안군 성수면 좌포리 풍혈.냉천, 강원 정선군 북평면 북평5리 한골, 경기 연천군 연천읍 동막리 풍혈 등은 여름 내내 찬바람이 불어나오는 곳이다. 이들 지역에서 볼 수 있는 공통점은 지형적으로는 산 위에서 부스러져 굴러내려온 돌이 쌓여 만들어진 돌밭(테일러스 지형)이라는 점이며 지질적으로는 돌밭을 이루는 암석이 예외없이 화산암이라는 사실이다. 밀양 얼음골의 경우 경상남북도 일대에서 화산활동이 활발했던 중생대 백악기에 분출한 화산암인 안산암으로 이뤄져 있는데 부산대 윤성효 교수(지질학)는 화산폭발로 한번 불에 구운 셈인 화산암이 단열효과를 크게 높여주는 역할을 하는 것으로 분석했다. 답변참고 >> http://blog.daum.net/558q7/2743348

재약산(천황산) 북쪽 중턱의 높이 600-750m쯤 되는 곳의 골짜기 9천여평을 얼음골
이라고 한다. 삼복더위 때면 얼음이 얼었다가 처서가 지나야 녹는 곳이며, 반대로
겨울철에는 계곡물이 얼지 않고 오히려 더운 김이 오른다는 신비한 곳이다.
더위가 심할수록 바위 틈새에 얼음이 더 많이 얼고, 겨울에는 반팔을 입을 정도로
더운 김이 나 "밀양의 신비"라 불리며 천연기념물 224호로 지정, 보호하고 있다.
얼음이 어는 시기는 4월 초순에서 8월 초순까지로, 비가 온 뒤에는 녹아서 얼음이
보이지 않으며 어는 경우도 예전만큼 많지는 않다고 하는데 그래도 계곡입구에 들
어서면 냉장고 속에 들어간듯 쏴아한 얼음바람을 맛볼 수가 있다.
얼음골의 여름 평균기온은 섭씨 0.2도, 계곡물은 12-14도이다. 물이 차서 10초 이
상 발을 담그고 있기 어렵다.
얼음골의 정식이름은 시례빙곡(詩禮氷谷)이다.

우리나라에서 얼음골로 알려진 곳은 이 곳 밀양의 천황산 얼음골, 의성군 빙혈(氷
穴), 전라북도 진안군의 풍혈(風穴), 냉천(冷泉), 울릉도 나리분지의 에어컨굴 등
네 곳이다.
이러한 곳은 특이한 기상현상으로 인하여 기상관광의 대상이 되는데, 지질학상 이
러한 지형을 애추(崖錐,talus 혹은 scree)라고 한다.
단애면으로부터 중력에 의해 떨어지는 풍화 산물이 단애 밑에 쌓여 만들어진 지형
을 애추라고 한다. 얼음골에서 냉기가 나오는 곳은 이 애추 사면인데 주로 주빙하
기후하에서 풍화작용에 의해 발달한 화석지형으로서, 구성물질이 모난 바위덩어리
로 되어 있다.
여름철에 이 애추사면에 산사태가 발생하여 도로의 교통을 방해하기도 한다

얼음골에 ‘얼음’이 없다

[중앙일보] 2009년 06월 10일(수)

지난 5월 전국에서 가장 더웠던 곳은 경남 밀양이었다. 최고 기온 평균 28.0℃. 등에서는 땀이 흐르지만 이곳엔 한여름에도 얼음이 어는 ‘얼음골’이 있어 관광객의 발길이 끊이지 않는 곳이다. 여름철 휴양지로 손꼽히는 밀양시 산내면 남명리의 얼음골, 그러나 올해 이곳에 비상이 걸렸다. 그 많던 얼음이 사라져 버린 것.


◇얼음골은=‘영남의 알프스’라고 불리는 얼음골은 해발 1189m의 천황산 북쪽 중턱 해발 600~750m의 계곡에 위치해 있다. 약 3000여평쯤 되는 이 곳은 천연기념물 제224호로 지정된 곳이다. 예년에는 3월 초부터 얼음이 얼기 시작해 7월 중순까지 고드름이 유지된다. '땀흘리는 표충비', '종소리 나는 만어사의 경석'과 더불어 밀양의 ‘3대 신비’ 중 하나로 손꼽힌다. 전문가들은 ‘얼음골 바위 틈 속의 차가운 공기가 바깥으로 나가지 못한 상태에서 땅 속의 지하수가 스며들어 급격히 냉각되는 현상’정도로 설명한다.

◇얼음 어디로 갔나=9일 현재 밀양시청 홈페이지의 ‘얼음골 결빙 실시간 영상 모니터링’에는 고드름이라곤 전혀 찾아볼 수 없다. 밀양시에 따르면 지난해엔 얼음골의 고드름을 7월까지 볼 수 있었는데 올해는 지난 4월에 이미 자취를 감췄다. 지금은 사람의 발길이 닿지 않는 깊숙한 돌 틈에서만 간간이 고드름 부스러기를 볼 수 있고 영상 1~2℃ 정도의 냉기만 흐른다.

시 문화재계는 △지난 겨울이 크게 춥지 않았고 △올 봄에 많은 비가 내렸으며 △4~5월 고온 날씨가 지속된 것을 얼음이 일찍 사라진 원인으로 판단하고 있다. 얼음골관리소 한 관계자는 “올해 5월 얼음골 인근 주차장의 온도가 30도까지 올라갔을 때 얼음골의 얼음이 많이 녹았다”며 “작년엔 7월 중순까지 얼음이 있었는데 올해는 사뭇 다르다”고 말했다.

울산기상대의 분석자료에 따르면 봄비의 영향은 크지 않았다. 밀양시의 2008년 3월과 09년 3월 강수량은 각각 31.3ml, 37.5ml로 올해 더 많은 비가 내렸다. 그러나 지난해와 올해 4월엔 각각 50ml, 39.6ml로 집계됐다. 월 최고기온의 경우 09년 3,4월이 지난해 같은 기간보다 1~2℃ 가량 높았다. 늦겨울인 08년 2월 월 평균온도는 2.3℃, 09년 2월은 6.7℃를 기록했다.

그러나 부경대 환경대기과학과 변희룡 교수는 “두 해의 수치로만 놓고 얼음이 빨리 사라진 원인을 분석하기 어렵고 얼음골만의 기온과 강수량을 측정하는 기구가 없기 때문에 정확도가 떨어진다”며 “늦겨울까지 내린 눈이 얼음골에 남아있고 차가운 지하수를 만나 찬 공기를 만들어 내야 하기 때문에 겨울철 강수량과 강설량이 더 큰 영향을 미쳤을 것”이라고 말했다.

한편 이 외에도 지구 온난화 현상에 따른 이상 고온 현상으로 차가운 공기의 축적이 부족해 얼음이 사라진다는 가설을 제기한 학자들도 있었다. 일부 환경 단체는 얼음골 입구에 무분별하게 들어선 음식점이 주변 기온을 올려 얼음이 없어진것이라고 주장하고 있다. 얼음 없는 얼음골은 더 이상 신비감을 주기 어렵다는 점에서 시와 주민들의 우려가 적지 않다. 내년에 다시 얼음골에 얼음이 얼지 주목된다.
(사진출처:밀양시청)