SCIENCE 3D | 고드름은 어떻게 처마 끝에서 아래로 길게 자랄까?

무슨 일이 일어났나

고드름은 지붕에서 녹은 물이 차가운 처마 끝에서 다시 얼어 생기는데, 미국 에너지부는 집 안의 따뜻한 공기가 다락으로 새면 지붕 판 아래쪽을 데워 위에 쌓인 눈을 녹인다고 설명합니다.

녹은 물은 지붕을 따라 흘러내리다 차가운 처마 끝에서 얼어 얼음 둑을 만들고, 그 둑을 넘쳐흐른 물이 고드름이 됩니다(미국 에너지부).

시뮬레이터에서 2 °C 물방울 1 g 은 −10 °C 공기 속에서 약 109 초 만에 0 °C 가 되지만, 모두 얼기까지는 약 4,750 초(화면 4.75 ks, 약 79 분)가 걸립니다 — 얼 때 1 g 마다 약 333 J 의 숨은열을 내보내야 하기 때문입니다.

물방울이 이렇게 천천히 얼기 때문에, 위에서 새로 흘러온 물은 다 얼기 전에 고드름 겉을 타고 끝까지 내려가 그 끝에서 얼어붙고, 고드름은 옆보다 아래로 길어집니다.

미국 기상청은 지붕에 쌓인 눈이 낮에 녹고, 기온이 떨어지는 밤에 다시 언다고 설명합니다.

지붕 눈이 녹은 물이 지붕을 따라 흘러 차가운 처마 끝에 닿으면 다시 언다 (미국 에너지부 Building America): refreezes at the cold eaves 출처
얼음 둑을 넘쳐흐른 녹은 물이 고드름을 만든다: overflow creates icicles 출처
집 안의 따뜻한 공기가 다락으로 새면 지붕 판 아래쪽을 데워 위에 쌓인 눈을 녹인다: heat from the attic melts roof snow 출처
지붕에 쌓인 눈이 낮에 녹고, 밤에 기온이 떨어지면 다시 언다 (미국 기상청 — 얼음 둑): melts by day, refreezes overnight 출처
얼음 1 g 을 녹이는 데 드는 열 80 cal (× 4.184 J ≈ 335 kJ/kg) — 물이 다시 얼 때는 같은 양의 열을 내놓아야 한다: 335 kJ/kg 출처