날이 점점 더워지는 요즘 시원한 계곡물에 발을 담그고 싶은 마음이 간절해진다. 냇가에서 물장구치며 놀다 보면 가끔 물 위에서 빠른 속력으로 돌아다니는 소금쟁이를 발견하게 된다. 소금쟁이는 어떻게 해서 가늘고 긴 다리로 물 위에서 잘 버틸까

소금쟁이의 비밀은 표면장력에 있다. 표면장력은 물과 같은 액체 표면이 스스로 수축해 되도록 면적을 작게 하려는 힘을 말한다. 즉 물 분자들이 서로 끌어당기는 현상이다. 풀잎 끝에 맺힌 이슬이나 수도꼭지에서 떨어지는 물방울이 동그란 모양인 것도 모두 표면장력 때문이다. 소금쟁이의 다리 끝부분에는 많은 잔털이 있고 이 털에는 기름기가 있다. 또한 물에 닿아 있는 소금쟁이의 다리 주변을 보면 물의 표면장력이 생긴 것을 볼 수 있다. 이런 조건들이 소금쟁이를 물 위에 뜨게 한다. 만약 표면장력을 없애면 소금쟁이는 물에 빠지게 될 것이다. 표면장력과 관련해서 집에서 해 볼 수 있는 간단한 실험 몇 가지를 살펴보자.

컵에 물이 넘치지 않을 정도로 가득 채우고 조심스럽게 클립이나 동전을 집어넣어보자. 몇 개 정도 넣었을 때 물이 넘칠까 직접 해 보면 생각했던 것보다 놀라울 정도로 많은 수가 들어갈 것이다. 그때 물의 표면을 관찰해 보면 컵 위로 볼록 올라온 것을 볼 수 있다. 물이 컵의 높이보다 높아졌는데도 넘치지 않는 이유는 바로 표면장력 때문이다.

물에 떨어뜨리면 가라앉는 클립도 표면장력을 이용해서 물에 띄울 수 있다. 클립 하나를 구부려 받침대 모양으로 만들고 그 위에 새 클립 하나를 올려놓는다. 그 상태로 컵에 담긴 물에 새 클립을 띄운 후 받침대를 제거하면 계속해서 클립이 떠 있게 된다. 클립 주변을 자세히 보면 물의 표면장력으로 인해 생기는 모양을 관찰할 수 있다. 이것은 물 위에 떠 있는 소금쟁이의 발 주변에서 관찰할 수 있는 모양과 비슷하다.

표면장력을 없애는 실험도 있다. 두꺼운 종이를 앞부분이 뾰족한 배 모양으로 오리고, 배의 뒷부분에 V자형 홈을 만든다. 이 홈에 주방 세제를 한 방울 떨어뜨린 후 물 위에 띄워보자. 배는 물 위에 올려놓자마자 빠르게 앞으로 나아간다. 이것은 세제가 물에 녹으면서 표면장력과 응집력을 없애기 때문에 나타나는 현상이다. 만약 물에 세제가 섞이게 되면 물 위를 떠다니던 소금쟁이는 물에 빠지게 될 것이다. 따라서 소금쟁이가 노는 물에서 비누나 세제를 사용하면 안 된다.

이 글을 읽는 어린이들은 소금쟁이가 생소하게 느껴질 수도 있다. 무분별한 개발로 인해 우리 주변에서 동식물을 볼 수 있는 기회가 많이 사라졌기 때문이다. 편리한 삶을 위한 개발도 좋지만 우리 어린이들에게 깨끗한 자연을 물려주기 위한 어른들의 배려가 더욱 절실해지는 요즘이다.