[표지로 읽는 과학] 퇴적물 흐름, 입자 형태에 달렸다

네이처 제공

국제학술지 네이처는 12일 물 속에 잠겨 있는 자갈들을 표지로 실었다. 아주 작은 자갈부터 상대적으로 큰 돌 등 여러 형태와 크기, 무게의 자갈들이 바닥에 깔려 있다. 모두 어디선가 흘러와 퇴적된 자갈들이다. 

과학자들은 퇴적물의 흐름을 연구하고 있다. 엄청난 양의 입자들을 이동시키는 퇴적물 흐름을 밝히면 사라진 강이나 해안을 복원하거나 퇴적물로 인한 오염을 막을 수 있다. 과거와 현재 기후를 이해하는 데도 도움이 된다. 

하지만 퇴적물 흐름을 정확히 분석하는 모델 개발은 어렵다. 서로 다른 형태와 형질을 가진 셀 수 없는 숫자들의 입자 움직임을 예측하는 것이 과제다. 

에릭 딜 미국 메사추세츠공대 대기및행성과학부 교수 연구팀은 11일 네이처에 입자의 형태가 퇴적물 흐름에 미치는 영향을 입증했다는 연구결과를 발표했다. 이전의 퇴적물 흐름 분석모델들이 입자의 크기에 집중했다면 이번 연구는 형태에 집중했다.

연구팀은 입자 모양이 항력과 마찰에 미치는 영향을 분석하는 이론을 개발했다. 실험실에서 이론 검증도 마쳤다. 연구팀은 이론을 기반으로 퇴적물 흐름에 대한 형태법칙을 제안했다.

연구팀은 “이번 연구결과로 퇴적물 흐름 예측의 정확도를 높였다”며 “그간 입자의 형태에 집중한 연구는 거의 없었다”며 이번 연구의 의의를 밝혔다.
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]