물
1. 개요
수소 원자 둘과 산소 원자 하나로 이루어진 화합물(H2O). 지구에 풍부하게 존재하는 물질로 생물의 생명활동에 필수적이다.
2. 화학적 성질
2.1. 색상
물은 기본적으로 투명하나, 실제로 보게 되는 자연상의 물은 빛의 여러 현상으로 인해 색을 띠고 있다. 우리가 주로 보는 바다의 물이 진한 파란색인 이유는 다음과 같다. 흔히 하늘의 색깔을 반사해서 물이 파랗게 보인다고 생각하지만, 사실은 좀 더 복잡하다.
- 물은 받은 빛 대부분을 반사한다. 즉, 바다는 낮 기준으로 하늘의 색깔을 반사하기 때문에 푸른색으로 보인다. 하지만 간간히 노을 때문에 붉게 되거나 밤하늘에 보이면 남색이거나 검게 물든다.
- 물 분자는 적색, 녹색 파장을 흡수하고 청색 파장을 방출한다. 통설과는 달리 사실은 이게 주요 요인이다. 즉, 기본적으로 물은 완전히 투명한 색이 아니라 아주 옅은 파란색이다.
- 물의 구성 성분에 따라 색깔이 변한다. 사해가 일반 바다와 색깔이 다른 이유는 염도가 상대적으로 높기 때문이다. 수영장의 물은 소독제가 들어있어서 흰색 바닥에선 청록색으로 보인다. 녹조류같은 생명도 비슷한 역할을 한다.
- 레일리 산란에 의해 지평선 근처의 물체는 필연적으로 하늘의 색깔이 섞이게 된다. 푸른 하늘이 비치는 낮에는 푸른 빛이, 석양이 질때는 빨간 빛이 바다에서 반사되는 빛과 섞이는 것이다.
- 깊이에 따라 산란되는 빛의 양이 다르다. 블루홀과 같이 깊은 물은 파란 빛을 더 많이 산란함에 따라 어둡게 보인다.
2.2. 밀도
우리에게 친근하고 많은 양을 한꺼번에 사용하질 않다보니 잘 못 느끼지만 물은 생각보다 무겁다. 가로 세로 높이 1m인 정입방체에 들어있는 물은 '''1톤'''이다. 50m X 25m X 1.2m 짜리 표준 경영풀에 들어있는 물의 양이 1500톤이라는 소리. 그래서 건축물을 지을 때 수영장이 들어간다면 보통 지하나 1층에 짓고, 고층에 수영장을 지을 경우 처음부터 설계에 이를 반영해서 보강을 하고, 아니면 소규모의 스파 정도만 들여놓는다. 이를 무시하고 대량의 물을 고층에 집어넣으면 무너질 수도 있다.
2.3. 수소 결합
구조를 보면 산소가 2개의 비공유 전자 쌍을 갖고 있어 산소와 수소 두 개 사이의 각이 104.5도에 가깝다. 이 기울어짐 때문에 상당한 극성#s-2.1을 갖게 되어 지구에 존재하는 많은 극성물질을 녹일 수 있다. 매우 좋은 용매. 압축이 거의 되지 않아 수압절단기 등을 사용하면 거의 모든 물질을 자를 수 있다.
간단한 화합물이지만 주위의 네 물 분자와 수소 결합을 할 수 있으며 이 때문에 비정상적인 특성을 나타낸다. 수소 결합 1개가 만들어지기 위해서 반드시 수소 원자 1개와 비공유 전자 쌍 1개가 필요하다. 물은 2개의 수소와 2개의 비공유 전자 쌍을 가지고 있어서 정확히 1:1의 비율이며 따라서 완벽히 주위의 물 분자 4개와 수소 결합을 이룰 수 있다. 수소 결합이 가능한 다른 분자, HF(플루오린화수소, 혹은 불화수소산)나 암모니아의 경우 이 비율이 맞지 않으므로 주위의 두 분자와 수소 결합을 한다. 수소 결합은 분자 간에 작용하는 인력이므로 이들 분자의 끓는점은 수소 결합을 하지 않는 분자량이 비슷한 다른 분자에 비교해 엄청나게 높은데 불화수소(HF)와 암모니아의 경우 각각 180, 130도 정도 높으며, 물의 경우 무려 260도 이상 높다. 물론 이 차이가 온전히 수소 결합만으로 설명되는 것은 아니고 분자의 극성도 일부 기여한다.
오늄 이온화하면 옥소늄 이온이 된다. 흔히 말하는 산이 이것.
2.4. 비열
분자량보다 상당히 높은 비열을 갖고 있다. 이것 역시 수소 결합 때문이다. 수소 결합이 물 분자를 붙들어 놓고 있으며 끓기 위해서, 즉 수소 결합과 물 분자 사이의 인력을 끊고 날려 보내는 데 많은 에너지가 필요하다. 이는 온도를 올리기 쉽지 않고 열을 잘 저장한다고 바꾸어 말할 수 있다.
덕분에 지구의 적도에서 남아도는 열이 지금 이 순간에도 끊임없이 물에 실려 극지방으로 옮겨지고 있으며, 결과적으로 지구의 기온을 유지하는 데 크게 일조하고 있다. 참고로 이렇게 옮겨지는 열의 양은 상상을 초월하는 정도인데, 인간이 지난 '100년간' 채굴한 모든 석탄을 연소시켰을 때 나오는 열의 두 배 정도가 멕시코 만류 하나에 의해 '매일' 고위도 지역으로 옮겨지고 있다. 물의 비정상적으로 높은 비열이 아니었다면 불가능한 일.
물의 비열이 낮다면 이미 극지방과 열대지방의 온도 차이는 엄청나게 벌어질 것이다. 한편으로 이 때문에 북유럽은 동일 위도의 시베리아보다 따뜻하다. 빙하기가 끝나갈 때 북아메리카의 오대호 부근의 빙하가 녹으면서 둑 역할을 하던 얼음이 붕괴하는 일이 있었다. 그 바람에 오대호의 찬물이 북대서양으로 많이 유입되면서 멕시코 만류를 막아버렸고 짧은 기간 동안 북유럽은 완전히 냉동실이 되었다고.
2.5. 연소하지 않음
절대로 연소가 불가능하기때문에 불을 끌 때 자주 사용되기도 한다. 물 자체가 이미 연소 후 남은 물질이기 때문.[1] 불타는 물체에 공급되는 산소를 차단하고, 온도를 발화점 이하로 낮춰주는 역할까지 해준다.
다만 기름화재와 금속화재의 경우는 물 끼얹으면 더 큰일이 나는데 기름의 경우 기름보다 비중이 무거운 물이 기름 밑으로 흘러들어간 뒤 기화하며 기름이 불이 붙은채로 튀어오르고, 고여있던 기름이 물을 타고 흐르며 번지기도 한다. 금속화재의 경우 나트륨을 비롯한 알칼리족 원소와 마그네슘의 경우 물이 수소와 산소로 분리되면서 불을 더 키운다. 핵연료의 피복으로 쓰이는 지르코늄 또한 같은 이유로 고온에서 물과 반응해 수소를 발생시키며 체르노빌 원자력 발전소 사고당시 이 문제 때문에 물 대신 소다회를 대량으로 뿌려댔다. 화학공장 화재시에도 굉장히 고온의 불이 발생하므로 물로 못 끌 때가 있다. 물이 화학반응을 촉진시키거나(D형 금속화재) 타는 물질을 확산(B형 유류화재)시키는 경우도 있으니까.
2.6. 도체
전기가 잘 통한다고 알려져 있으나, 순수한 물은 매우 약한 전기가 통한다. 이것은 물의 자동이온화 때문이다.[2] 이공계 연구실에서 사용하는 4차 증류수가 거의 순수한 물이다. 증류수에도 분류가 있으니 자세한 사항은 항목 참조.
고등학교 1학년 과학 시험 때는 작년 문제 등을 통해 자기 학교 선생님이 어느 시각으로 문제를 내는지 확인할 것. 가끔 '사실 통한다'는 것을 미리 말해주고 그래프 등에서 낚시를 펼치는 선생님이 있다. 교육과정상 고등학교 1학년 공통과학에서 물이 전기를 통한다고 설명해서는 안 되도록 되어있다. 순수한 물의 비저항은 대략 18 ㏁·cm 정도.
물론 물에 이온 물질이 섞여 있으면 훨씬 전기가 잘 통한다. 사실 수돗물에도 이온이 상당량 섞여 있고[3], 완전히 순수한 물은 일상생활에서는 그렇게 쉽게 접하기 어렵다는 점에서 전기가 통한다고 보는 것이 더 맞는다. 감전 상황의 경우, 순수한 물에 젖은 채로 감전된다고 하더라도, 땀에 이온 물질이 섞여 있기 때문에 순수한 물하고 섞이면서 전기가 통하고, 감전당할 것이다.
2.7. 얼음일 때
깨끗한 얼음.
얼면 부피가 늘어난다. 고체상태인 얼음에서는 수소 결합 때문에 분자가 육각형 형태로 일정하게 늘어서지만, 어는점 부근의 액체상태에서는 이 육각형 상태가 깨지고 분자들이 무질서하게 움직일 수 있게 되면서 분자 간의 거리가 줄어들기 때문이다. 약 섭씨 3.984도에서 밀도가 최대가 된다. 그러나 온도가 더 올라가면 분자가 가지는 에너지가 증가하면서 분자간의 거리가 커지기 때문에 더욱 밀도는 낮아지고 부피는 커진다.
어는 점 근처의 액체상태가 고체상태보다 밀도가 높으니 물은 절대로 아래쪽부터 얼지 않는다. 아래에서 얼어도 주위 물보다 가벼워서 위로 떠 오르게 된다. 이 특성 덕분에 겨울에도 수중 생물이 전멸을 면하게 되는데, 이렇게 수면에서 생긴 얼음이 외부의 찬 공기를 막아주어 강이나 호수 전체가 어는 것을 막아주기 때문이다. 반대로 아래쪽부터 언다면 강이나 호수 전체가 얼어붙을 것이다. 비단 강뿐만 아니라 결국 바다까지 얼어붙는다. 즉, 얼음은 물 위에 뜬다는 단순하면서도 특이한 현상이 없었으면 지구에서 생명체가 살아남을 수 없었을지도 모른다. 당장 생명이 발원한 바다가 통째로 얼어붙는다면 수중생물들은 물의 보호에서 벗어나 얼음판 위 혹독한 환경에 노출되었을 것이고 대다수가 멸종했을 것이다.
얼음은 내부에서 표면으로 갈수록 표면에너지의 차이로 인해 완벽한 육각형 구조를 갖지 않고 얼음과 물의 중간 단계(유사 물층)가 된다. 온도가 영하 20도 이하로 내려가지 않는 이상 표면층은 사실상 물과 같은 상태.
얼음에 압력을 가하면 물 분자 간의 거리가 좁아지기 때문에 얼음이 녹는 특이한 모습도 보여준다. 대부분의 물질은 압력을 가하면 응고하지 융해되지 않는다.
스케이트나 썰매 역시 이것에 기인한 것일 수 있는데, 아래에 보듯 얼음은 기본적으로 물로 덮혀있긴 하다. 영하 20도 이하가 되면 표면의 유사 물층이 거의 없어지는데, 이러한 조건에서도 스케이트를 탈 수 있다. 그 이유는 얼음이 스케이트 날 때문에 녹아서 생긴 물의 마찰력이 적기도 하지만 녹지 않은 얼음 역시 원래 마찰이 작다는 것이다. 그러니까 얼음은 원래 미끄러운 것이라고. 네이버캐스트의 글. 이것저것을 다 따져보면 얼음 표면의 마찰은 영하 7도 정도일 때 가장 작다고 하는데, 그래서 실내 아이스링크의 얼음의 온도를 이 부근으로 유지한다고 한다. 여기에다가 스케이트 날과의 약한 마찰에 의한 마찰열에 의해서도 얼음이 약간은 녹는다. 결론은 압력에 의한 표면의 융해는 얼음 위에서의 미끄러짐에 크게 기여하지 않는다.
일반적으로 생각하기 쉬운 것과는 달리, 어떤 경우에는 '''뜨거운 물이 차가운 물보다 더 빨리 얼 수 있다'''. 이를 음펨바 효과라 한다.
2.8. 잠열
잠열이란 온도는 변하지 않고 상태의 변화에 필요한 열량을 말한다.
물 1kg의 증발 잠열은 539kcal/kg 이며, 1몰의 기화열은 40.6kJ/mol 이다.
3. 지구의 물
물은 지구의 가장 중요한 특성이라 할만하다. 우리가 알고 있는 수많은 천체에서 액상의 물이 다량 분포하고 순환하는 곳은 극히 드물다. 액상의 물은 '''지표의 약 70%를 차지하며''', 오늘날 빙하가 10%를 덮고 있기에, 즉 지구 표면은 약''' 80%가 물이라는 성분으로 덮여 있다'''. 지구의 모든 생명은 물이 없으면 살아있을 수 없다. 대기와 암석은 다른 행성에도 존재하나 결정적으로 생명체가 탄생하기 위해선 물이 있어야 하며 지구는 충분한 물이 있었기에 생명체가 탄생하고 진화할 수 있었던 것이다.
우주 전체를 고려할 때 수소, 헬륨, 산소, 탄소, 네온, 철 순서로 많으며 위키피디아 물분자를 구성하는 수소와 산소가 흔하므로 물 또한 쉽게 발견된다. 혜성도 물을 포함하고 있다.
3.1. 지표 근처의 물
[image]
VFX Artist Reveals How Much Water is Actually on Earth
저 지름 1,384km의 구슬이 지표[4]에 있는 모든 물의 총량이다. 광활한 바다를 생각하면 적다고 생각이 들 수도 있지만 바다의 평균수심은 3~4km 정도라 지구 전체로 보면 얇은 막이 깔려있는 정도밖에 되지 않기 때문이다.
그러나 저렇게 보여도 실제로는 어마어마한 양의 물이다. 저 정도 크기의 물풍선을 바늘로 찌른다고 생각해보면 아마 지구멸망급 재난이다. 이 중에서 97%가 바닷물이며 담수는 고작 3% 미만인데 2%는 극지방(남극, 북극)의 얼음으로 갇혀있다. 따라서 전체의 약 1%만이 인류가 사용할 수 있는 액상이다. 여기서도 호수, 강이 전체의 0.03% 가량이므로 즉, 전체의 0.62%인 지하수가 담수의 대부분이다. 빙하와 지하수는 함부로 사용했다간 더 큰 문제를 만들어내는 자원[5]인데다가 활용하기에 경제적 및 기술적 제약[6]이 무척 많다.
바다는 지구상에 존재하는 모든 물의 상징과 같으며, 실제로 앞서 말했듯이 지표수의 96~97%가 바닷물이다. 바다는 생명을 잉태하고 길러낸 요람이며 지금도 어마어마한 생물계를 지탱하고 있을 뿐만 아니라 인류에게 대단한 양의 식자원을 제공하고 있다. 또한 바다는 반사율(알베도)이 낮아 많은 태양광을 흡수하여 지표 환경에 필요한 에너지를 저장하고, 해류와 기후 및 날씨를 조절하여 지구 전체에 에너지를 분배하고 있다. 대기 특유의 낮은 밀도 때문에 에너지 분배는 바다에서 훨씬 효율적으로 일어나고 있으며, 실제로 온화한(?) 날씨의 영국이 캄차카 반도와 동일한 위도에 있다는 것을 생각해보면 그 대단함을 짐작할 수 있다. 더욱이 바다가 대기와 상호작용하여 만드는 다양한 기후와 환경[7]은 생명 활동의 패턴, 다양성을 통제한다.
바다에서 증발한 물은 대기에 편입하며 구름, 비, 눈, 태풍, 서리, 우박 등 다양한 기상 현상을 일으키고 지표에 운반되어 담수 세계를 만들어낸다. 담수는 그것이 지하수든, 호수든, 강물이든 암석의 생성, 풍화, 변질에 중요한 역할을 수행한다. 이 상호작용에서 물에 녹아든 다양한 이온들은 생명이 살아가기 위해 필요한 필수적인 성분들을 재분배해주며, 해수에서 고갈될 수 있을 성분들을 재충전시킨다. 또한 지각 운동에 의해 노출된 지표의 암석을 풍화시켜 바다로 옮긴다.[8] 아이러니하게도, 물의 강력한 풍화 작용이 없으면 산맥은 더 높이 솟구칠 수 없다.[9] 또한 이렇게 운반된 퇴적물은 해양지각과 함께 땅 속으로 깊이 들어가 지구 내부에 상당한 양의 물을 공급하고 있다.
대부분의 외부 공기와 닿아 있는 '모든' 표면은 매우 건조한 환경(사막 같은) 혹은 고온의 조건하에 있지 않는 한 사실 항상 물로 덮여져 있다. 물층은 우리가 느낄 수 있을 정도로 두꺼울 수도, 반대로 분자 한 층에 불과할 정도로 얇을 수도 있다. 이러한 이유로 극소량의 물이 큰 영향을 미치는 화학 실험의 경우 실험에 사용하는 용기를 고온에 오랜 시간 동안 두어서 표면의 물층을 반드시 제거한다.
3.2. 지구 내부의 물
사람들이 흔히 고려하지 않지만, 암석[10]에도 물이 들어 있으며, 이는 지구 깊숙한 곳에 자리잡은 맨틀도 예외가 아니다.
암석 내 물은 몇 가지 방법으로 존재할 수 있다. 첫번째는 물분자 그 자체로 포함되는 것인데, 스멕타이트(smectite)와 같은 광물은 격자층 사이에 물분자가 치환되어 직접 들어가있을 수 있다. 물론 물분자 그 자체가 들어있는 것은 당연히 이온 결합이나 공유 결합이 아니기에, 광물의 밀도와 구조적 안정성은 낮아지게 된다.
다른 방법은 물 분자가 그냥 들어가지 않고 수산화기(-OH)와 수소(-H)로 양분되어 격자에 포함되는 것이다. 많은 경우 수산화기는 금속 양이온에 결합하여, 수소는 산소에 결합하여 두 개의 -OH 그룹을 만든다. 이렇게 광물에 수산화기를 통해 물이 들어간 경우, 이 광물을 수화 광물이라고 부른다. 각섬석과 운모는 대표적인 수화 광물이다. 지표의 많은 단단한 암석은 바로 이 방식을 이용하여 0.1~7 wt.% 정도의 물을 함유하고 있다. 또 다른 방법이 있는데 이는 격자 자체에 물이 있는 건 아니지만 격자 구조 성질에 따라 물을 소량 담아낼 수 있는 경우이다. 이를 NAMs(Nominally Anhydrous Minerals)라고 부르기도 하는데, 특히 감람석을 대상으로 많은 연구가 진행되어오고 있다.
과연 지구 "내부"에 얼마나 많은 물이 숨어있는가 하는 문제는 지구 형성 역사를 공부하거나 지구 내부의 지화학적 성질을 검토하는 데 있어 가장 중요한 문제였다. 지구의 암석만으로 원시 지구는 바다를 만들 수 있었는가? 화산에서 뿜어져나오는 수증기 중 과연 몇 퍼센트가 지표수가 재활용된 것인가? 태고에 흘렀던 용암[11]이 보유한 물은 어디에서 기원했는가? 이 모든 질문은 맨틀에 물이 얼마나 들어갈 수 있고, 또 얼마나 들어 있어왔는가와 이어진다. 맨틀의 상당한 양이 모두 감람석 및 감람석의 동질이상으로 구성되어 있기에, 감람석이 얼마나 물을 담아낼 수 있는가는 중요한 이슈였다.
최근 연구에 따르면 감람석 및 감람석의 동질이상인 링우다이트는 놀랍게도 1 ~ 2 wt.%에 가까운 물을 수용할 수 있다. 이 말은 링우다이트와 왓셀라이트[12]가 주로 분포하는 전이대[13]에는 바닷물의 2배에서 3배에 이르는 양의 물이 저장되어 있다는 뜻이다. 원시 지구의 강력한 맨틀 순환은 이 물이 지표로 옮겨지는 것을 가능하게 했을지도 모른다.[14] 그 많은 맨틀의 물은 오랜 시간동안 단순히 고갈되어왔던 게 아니라, 오랜 시간에 걸친 섭입활동에 따라 보충되어 왔을 것이다. 요컨대, 지구 내부 맨틀에는 엄청난 양의 물이 들어 있다. 현재 과학자들은 그 물의 양을 바닷물 총합의 최소 1.5배에서 최대 11배로 추측하고 있다.
4. 단위의 기준
물은 2019년 5월 20일 전까지 SI 단위의 기준이었다. 이후에는 더 엄밀한 방식으로 재정의되었다.
- 온도
물의 끓는점과 어는점이 초기 섭씨온도와 화씨온도의 기준이 되기도 했다. 화씨는 소금물의 어는점을 0도로 했기에, 순수한 물의 어는 점은 32도이다. 섭씨는 심플하게 어는점이 0도, 끓는점이 100도. 절대 온도가 등장한 이후에는 물의 삼중점을 273.16K로 재정의하였고 물의 어는점은 0.000089(10)°C, 끓는점은 99.9839°C로 약간의 차이가 생겼다. 동위 원소 조성이 달라지면 이 또한 변하며, 한 예로 중수의 끓는점은 101.4 °C이다. 현재는 볼츠만 상수로 갈음했다.
- 질량
질량을 나타내는 SI기본단위인 kg(킬로그램)의 초기 표준으로서 사용되었다. 1기압 4℃에서 가로, 세로, 높이 10cm인 정입방체(=1 L=1000 cm3))의 물을 1kg그램으로 정의했었는데, 1기압을 정의하려면 우선 질량의 표준(=kg)이 필요해서 폐기되었다. 그 뒤 따로 금속 킬로그램 원기를 만들었으나 이를 폐기하고 현재는 플랑크 상수를 기준으로 사용하고 있다. 그래도 초기 기준으로 제시되었었기 때문에 정밀한 기준이 필요한 게 아니라면, 일상생활에서 1L의 물은 대략 1kg으로 봐도 무방하다.
이렇듯 특정 부피의 물의 질량을 기준으로 kg을 정했기에 밀도 역시 거의 1g/cm3이다.
이렇듯 특정 부피의 물의 질량을 기준으로 kg을 정했기에 밀도 역시 거의 1g/cm3이다.
5. 생명의 근원
물이 극성 물질이고 점성이 비교적 낮아 곳곳에 파고들 여지가 많기에, 물은 다양한 반응의 매개체로 작용하고 이는 생명이 만들어지고 에너지를 활용하기 용이하게 한다. 따라서 태초의 생물도 물에서 유래했을 것으로 보며, 생물이 풍부한 곳은 곧 물이 풍부한 곳이다.
인류 문명도 물에 종속되어 있다. 대부분의 도시는 예로부터 강가 혹은 지하수가 안정적으로 공급되는 담수원 근처 10km 이내에 자리 잡아 살아왔으며 수도는 가장 중요한 사회간접자본 중 하나이다.[15] 인간이 생존하고 경제활동을 하는 핵심 물질이기에, 국가가 관리하는 것이 보통이며 이 한정된 수자원으로 인한 갈등은 지금 이 순간에도 심각한 이슈이다. 안전한 수자원을 확보하는 것은 여전히 많은 곳의 가장 중요한 문제로 꼽힌다.[16]
우주 탐사에서 생명체 존재의 가장 중요한 근거로서 취급되고 있다. 화성 문서를 참조.
6. 관념
동서양을 막론하고 세상을 이루는 가장 근원적이고 기초적인 물질 중 하나로 꼽혔다. 원형 상징[17]으로서의 '물'은 더러운 것을 깨끗하게 하는 속성을 지녔으므로 정화와 순결을 상징한다. 또한 생명 탄생에 반드시 필요한 것이므로 오랫동안 새 생명을 상징하기도 했다. 이와 반대로 소멸과 죽음, 이별[18]을 상징하기도 하고, 때로는 죽은 것이 다시 살아나는 부활을 상징하기도 한다. 긍정적인 이미지와 부정적인 이미지의 괴리가 상당한데, 현대까지도 이러한 이미지는 여전히 남아있다. 거대한 물(큰 호수나 강, 바다)은 변덕스럽고 신비하고 강한 힘이 깃든, 혹은 그러한 존재가 사는 곳으로 여겨져오기도 했다.'''생명, 그 자체'''
프랜시스 크릭
4원소 중에서는 순물질로 존재할 수 있기 때문에 가장 원소에 근접한 물질이다. 수소와 산소로 분리가 가능하긴 하지만, 연소반응인 불과 공기의 대류현상인 바람, 그리고 지칭 범위가 지극히 추상적인 데다가 불균일 혼합물인 땅보다는 훨씬 범위가 명확하며 화학식이 있는 4원소 중[19]에서 간단한 화합물이다. 물론 4원소의 혼합물을 분리하면 공기가 가장 원소에 근접하지만.
풍수지리에서는 물은 재물과 관련이 있다고 본다. 취수가 쉬운 곳에 사람이 모여 중심지가 되고 경제활동이 활성화되기 때문이다.
물이 뭔가 알고 있다와 같은 책에서는 물 결정이 긍정적/부정적 감정을 느낀다는 유사과학적 이론을 주장하기도 했다. 물에 특정 단어를 말한 후 얼려서 그 형상을 보면 긍정적 단어는 규칙적 결정이, 부정적 단어는 비규칙적 결정이 나타난다 한다. 책을 읽어보면 알겠지만 완전 조작에 가깝다. 육각형의 분자 고리 구조를 가진 물을 일컫는다는 육각수도 널리 알려진[20] 유사과학이자 마케팅용 허구 중 하나. 특정 분자구조가 영양소의 흡수를 돕는다는 주장이지만 과학적인 근거는 없다.
7. 물 요리
물에 열을 가해 가공(?)하고, 다른 부재료를 넣지 않는 요리만 나열한다. 맹물 끓인 게 무슨 요리인가 싶겠지만 열을 가하는 방법에 따라 이름이 다르게 붙었고 용도도 달랐다.
- 백비탕(白沸湯): 끓여서 덜 식은 물. 과거에는 손님에게 반드시 밥과 국을 함께 대접해야 했는데 가난한 집에서 국 재료가 없으면 구색맞추기로 맹물을 끓여서 국 대신 올리고 거기에 그럴듯한 이름을 붙인 것이다.
- 백비탕(百沸湯): 위의 백비탕과는 한자가 다르다. 일백번 끓인 물. 보통 아흔아홉번 끓여서 식힌 물을 장독에 담아 두었다가 마지막으로 한 번 더 끓여서 활용하였다. 오늘날의 시점에서 보면 일종의 살균을 한 것이다. 보통 임금에게 음용수로 올리거나 약재를 달여낼 때 사용했다.[21] 백 번 끓인 물에서는 단맛이 난다는 말이 있으며[22] 선조가 특히 백비탕을 좋아했다고 한다.
- 음양탕(陰陽湯): 음양수(陰陽水), 생숙탕(生熟湯), 생숙수(生熟水)라고도 한다. 끓는 물과 찬물을 반 사발씩 섞은 것, 또는 우물물과 강물을 반씩 섞은 것. 보통은 볶은 소금을 타서 마셔 게워내어 토사곽란을 치료하는 민간요법에 사용되었다. 한의학을 엄격하게 따지는 사람들은 반드시 뜨거운 물에 찬물을 부어 만들어야 한다고 한다. 맛은 짜고 독이 없다고 하는데 소금을 타서 마시기 때문에 짜다고 하는 것 같다.
8. 건강
8.1. 적정 섭취량
세계보건기구는 하루 적정 물 섭취량을 8잔(약 2L)으로 권고하고 있다. 그러나 이는 우리가 섭취하는 다른 음식물의 수분량을 포함하여 2L가 필요하다는 것이다. 과일, 채소의 경우 성분의 90~95%가 수분이고 우리가 주식으로 먹는 쌀밥에도 다량의 수분이 포함되어 있다. 이렇게 우리가 음식물을 섭취할 때 얻는 수분량은 보통 4~5잔으로, 따로 섭취해야 하는 수분량은 3~4잔이다. 다만 이는 편차가 좀 있어서 나트륨 섭취가 권장량보다 많은 한국인은 나트륨 섭취가 적은 사람들보다 더 많이 마셔야 할 필요가 있기는 하다.
미국 이스턴워싱턴 대학의 웬디 리포비치 운동생리학 교수는 하루에 물을 8잔을 마시라는 등 오래 전부터 권고되던 방법들은 잘못된 속설일 뿐이라고 지적했고, 2008년에 나온 미국 펜실베이니아대학 연구 보고서도 하루에 물을 8잔 마시면 피부가 좋아지고 다이어트에 도움이 되고 두통을 예방한다는 주장에 아무런 근거가 없는 것으로 나타났다고 한 바 있다. 피부에 도움이 된다는 것은 수분이 부족해서 나타날 수 있는 질병들이 수분을 섭취하면서 사라지는 것일 수 있다.
우리의 몸은 필요한 수분량을 섭취한 뒤, 불필요한 수분을 오줌, 땀으로 배출한다. 그러나 수분을 과도하게 섭취하는 경우, 모든 수분을 배출할 수 없다. 그래서 몸은 우리 몸의 다른 기관, 즉 혈관, 근육 등에 수분을 저장하는데, 호르몬계에 문제가 있는 사람은 이에 따라 몸에 부종이 생길 수 있다. 특히 전해질 균형이 파괴되어 농도가 낮은 수분이 삼투 현상에 따라 뇌에 흡수되면 뇌부종도 생길 수 있다.[24] 이렇게 물의 과다 흡수로 발생한 질환을 수독증 또는 물 중독이라고 한다.
하지만 위의 경우는 단시간에 과도한 수분을 섭취한 때의 이야기이고, 몇 시간에 걸쳐 3-4잔을 나눠 마신다면 신장에서 항상성 유지를 위해 물을 배출하므로 화장실을 자주 들락날락하는 수준에서 끝난다. 그리고 물의 추가적인 섭취는 체액이 부족한 사람에게 체액양을 상승시켜 육체를 더 원활하게 운용할 수 있게 해주는 것이 사실이다. 현대인들은 만성탈수 증상에 놓여 있는 상황이기에 물을 많이 먹는 것은 이런 만성탈수를 해결할 수 있는 여건이 될 수도 있다. 요로결석이 걱정되는 사람도 예방을 위해 물을 충분히 섭취하는 게 좋다. 사실 현대인이 물을 적게 마셔서 병에 걸리는 경우는 많아도, 물을 너무 많이 마셔서 건강에 악영향을 받는 경우는 거의 없다고 봐도 무방하다. 물 8잔을 반드시 마실 필요는 없지만, 의식적으로 물을 자주 마셔주는 건 건강에 좋을 것이다.
커피, 녹차, 탄산음료, 술, 담배 등등의 수분 소모적 기호식품으로는 수분이 쉽게 보충되지 않는다. 다만, 차, 커피, 주스는 도움이 된다는 견해도 있다. 그래도 카페인의 심혈관계 작용에 따른 배뇨작용 활성화 효과 또는 음료수 당분의 삼투압효과에 따른 갈증요소 등이 있기 때문에 장기적인 면으로 보면 물을 완벽히 대체할 수는 없다는 평가가 많다.
반수치사량은 90g/kg 정도이다. 즉 몸무게가 70kg인 사람은 6.3리터 정도의 물을 한꺼번에 마시면 물 중독으로 사망할 위험이 크다. 생각보다 적다고 생각할 수도 있지만, 1.5L의 물도 원샷하지 못한다는 걸 생각해보면 매우 많은 양이다. 모든 생물은 한때 물에서 살았기 때문에 물에 관한 한 고도의 항상성을 유지할 수단을 갖추고 있으며, 6.3리터는 성인 체내의 혈액의 양과 맞먹기 때문에 삼투압 조절에 심각한 문제가 생기게 되는 것이다.
8.1.1. 나트륨과의 관계
물의 섭취량을 늘릴 때 생각해야 되는 주요 포인트는 다음과 같다.
1. 자신의 체중에 걸맞은 양의 소금을 섭취하고 있는가?
2. 자신이 먹는 소금양에 비해서 알맞은 양의 물을 추가로 섭취하고 있는가?
섭취하는 소금양은 그대로인데, 흡수하는 물의 양만을 늘리면, 체내의 염분농도는 낮아지고, 신체는 적절한 염분농도를 맞추려고 필요 없는 물을 더 많이 배출하지만 WHO의 나트륨 하루 권장 섭취량의 두 배를 평균적으로 섭취하는 한국인에겐 해당사항이 없으니 스스로 저나트륨 식단을 지향하여 매끼 싱겁게 먹고 빵 과자 안 먹고 배달음식도 안 먹는 사람이 아니라면 마음껏 마시자.
8.2. 물만 마셔도 살이 찐다?
먼저, '''물은 0kcal이며, 무기물이다.''' 물 속에 녹아 있는 용질에 따라 소수점 이하 수십자리의 오차가 있을 수는 있겠으나 아무 의미가 없다. 즉 물과 살이 찌는 것은 '''아무런 관계가 없다. '''물을 마신 직후에는 마신 물의 무게 만큼 일시적으로 체중이 증가한다. 하지만 섭취한 물은 이뇨작용으로 체외로 빠져나게 되고, 늘어났던 체중은 원상복구된다. 오히려 이뇨작용으로 칼로리가 소모됐으면 소모됐지 '''물 자체가 체지방으로 변하는 경우는 절대 있을 수 없다'''. 사람마다 개인차가 존재하지만 물 섭취시 1리터당 30-60분 정도 걸었을 때만큼의 칼로리가 소비된다고 한다. 기초대사량 역시 늘려주기에 물을 자주 마시는 것은 대체로 다이어트에 도움이 된다.
때문에 물만 마셨는데 살이 쪘다고 하는 것은 과학적으로 성립되지 않는 말이다. 그래서 물 탓을 할 것이 아니라 '''물과 함께 어떤 식품을 많이 먹었는지, 혹은 다른 무언가를 물처럼 마신건 아닌지 생각해봐야할 문제다.'''
또한 이 오해에는 다른 원인도 있는데, 보통 사우나로 다이어트 효과를 보려는 사람들의 경험담이다. 사우나에 오랫동안 앉아 있으면 땀을 많이 흘리기 때문에 그만큼 체중이 줄어든다. 그 상태에서 체중을 쟀다가 음식을 섭취하면, 당연히 수분이 빠진만큼 보충되어 체중이 도로 증가한다. 즉, 물만 마셔도 살이 찌는 듯한 착시효과인 셈이다.[25] 사우나로 뺀 땀만큼 일시분으로 체중이 감량되는건 사실이기에 체급 경기에선 계체량 1~2일전에 사우나를 통해 수 kg을 감량한다. 어디까지나 일시적인 방법이기에 계체량 통과 후에는 다시 수분을 섭취해 원래 체중으로 복귀한다.
물은 다이어트에 있어 가장 핵심적이고 효과적인 음료다. 수많은 다이어트 음료와 식품이 있지만 순수한 물을 이기는 것은 단 하나도 없다. 일단 음료라 함은 0칼로리인 물에 무언가를 첨가한 것이기 때문이다. 모든 다이어트 요법들이 이견 없이, 하나같이 입을 모아 추천하는 유일한 식품이 바로 물인 데에는 다 이유가 있는 법이다.
8.3. 유사과학
유독 다양한 종류의 물 관련 유사과학들이 있다.
8.3.1. 물을 여러 번 끓이면 안 된다?
최근 인터넷에서 물을 여러 번 끓이면 비소, 카드뮴 같은 중금속이나 플루오린 등의 성분이 생성되어 나쁘다는 이야기가 돌아다니고 있다. 물론 페북발 유사과학으로 근거 따위는 하나도 없는 이야기다. 물을 끓이면 수증기가 나올 뿐이며, 따라서 집에 널린 철, 스테인리스 냄비로 물을 백날 끓여 봤자 비소, 카드뮴 등은 나오지 않고 '''엄청난 가스 요금'''만이 기다린다. 만약 물을 끓여서 중금속이나 플루오린이 나오는 모습을 보고 싶다면 해당 물질로 만든 용기를 사용하면 된다. 만약 진짜로 수소와 산소의 화합물을 1기압, 섭씨 100도에서 플루오린이나 중금속으로 만들 수 있으면 상온핵융합의 단계로, 일부러 일으키려고 해도 일으키기 어렵다. 만약 실제로 해낸다면 그것만으로도 노벨상 감이다.
이건 오히려 물에 들어있는 비휘발성 불순물을 모으기 때문이다. 물을 끓이면서 계속 부으면 비휘발성 물질이 모이는건 너무나도 당연한 것. 위에 언급한 백비탕의 단맛도 이런 불순물이 내는 맛이다.
8.3.2. 산성수는 몸에 나쁘고 알칼리수는 몸에 좋다?
사람의 위는 pH 2의 강산성 환경이라 웬만한 산성 혹은 염기성의 물을 마셨다고 하더라도 큰 변화는 일어나지 않는다. 산성수가 피를 산성으로 만들고 알칼리수가 피를 알칼리성으로 만든다는 주장도 있으나, 사람 혈액의 pH는 먹은 물의 pH가 아니라 생명체 특유의 항상성에 의해 7.4 정도로 유지된다. 혈액의 pH가 변하면 신체에서 일어나는, 생존을 위해 필요한 반응이 제대로 일어나지 않을 수가 있으니 위험하다. 우리 몸의 pH가 물을 마시는 것같은 사소한 일로 쉽게 변한다면 이미 살아남지 못했을 것이다. 사실 인간이 커비도 아니고 피가 마신 물의 속성을 갖게 된다는 발상 자체가 터무니없다. 혈액의 pH가 변하는 것은 몸에 이상이 있다는 것이며 7.35 아래로 내려가는 것을 산성혈증, 7.45 이상으로 올라가는 것을 알칼리혈증이라고 한다. 자세한 내용은 산성체질설에서 확인할 수 있다.
오히려 알칼리수의 염기는 단백질을 녹이기 때문에 오히려 산성수보다 해롭다.
8.4. 그 밖에
좋은 물만 마셔도 건강이 좋아진다고 하며 이를 인식하여 국내에도 워터 카페와 워터 바, 심지어 '''워터 소믈리에, 워터 칵테일'''까지 있다.
세균 등의 감염을 막기 위해 물을 끓여먹는 사람들이 많다. 다만 끓이는 것이 만능은 아니므로 끓이고 나서 파괴되지 않는 것은 분명 있다. 예를 들자면, 식기에서 조금씩 깎여나오는 마감제[26]나 걸러지지 않은 물에서 번식한 세균이 뿜어낸 대사물 등이 있다.
9. 비유적 의미
다른 말 앞에 비유적 의미 혹은 접두사처럼 쓰이면 우유부단함, 만만함, 쉬움 등의 의미로 사용된다. 반대되는 경우로 불이 있다.
예: 물 같은 성격, 물수능, 물렙곡, 물태우(노태우), 물주먹, 물장갑, 물박사
나이트클럽 등지에서 "물 좋다"라는 은어적 표현으로 쓰이기도 하는데, 참고로 이 '물 좋다'는 말의 어원이 된 나이트클럽이 2014년 말에 역사 속으로 사라져 기사가 나기도 했다.
9.1. 계급이 올라간 직후 계급 앞에 붙이는 은어
군대 등에서 많이 쓰는 용어로 물상병, 물병장 등으로 이제 막 진급한 사람의 계급 앞에 붙이는 은어다.(주로 해당 계급의 1호봉에게 쓴다) 공식적인 용어는 아니며 계급낮은 사람이 잘못 쓰면 대상에게 좋게 보이지는 않을 것이다.
군대 이외에도 계급이 있는 게임에서도 막 진급했으면 "물(계급)"식으로 부르기도 한다.
유래는 베트남 전쟁 참전용사들. 전시특별진급으로 상병장이 된 일이등병들을 '짬도 안 되는 XX가 상병장?' 하면서 깔보던 멸칭에서 왔다고 한다. 그 당시에는 베트남 전쟁에 파병되지 않은 군인들은 병장 TO가 없어서 진급을 못한 사람도 있었다.[27]
10. 어형
기초적인 어휘기 때문에 외래어가 거의 없이 고유어로 된 경우가 많다.
한국어 '물'은 한글 창제 초기에 '믈'로 나타나나, 'ㅁ'의 원순성으로 모음이 동화되어 '물'이 되었다.[37]
독일 북부 방언인 저지 독일어에선 'Wasser' 대신 'Water'가 쓰인다. 발음은 [vɒːtɐ](보-타)~[wɒːtɐ](우오-타)로 영국식 영어의 'Water'와 거의 동일하다고 봐도 무방할 정도로 비슷하다.
보드카(водка)는 러시아어 вода에서 온 것이다.'вода'의 지소형이 'водка'이기 때문. 'а'에 강세, 강세가 들어가지 않은 'о'는 'a'와 같은 발음이 된다. 또한 영어 'Water', 독일어 'Wasser'와도 어원이 같다.
일본어 湯의 해당하는 한자는 한국어로는 '탕'이지만 일본어로는 뜨거운 물 전반을 일컫는 단어이다.
11. 매체에서
속성으로서 자주 묘사된다. 속성/물 참조.
애니메이션과 게임에서 젖는 묘사는 작붕이 나기 쉬운 고난이도 작업이라 잘 나오지 않는다.#
12. 기타
발이 물에 빠지기 전에 다른 발을 내딛으면 물위를 걸을 수 있다는 농담이 있다. 실제로 구현한 영상이 있다. 이 영상은 실제로 물 위를 걸은 것이 아니라 수면 아래 받침을 설치해 놓고 촬영한 것이다. 받침이 있어도 가만히 서있으면 빠지긴 할 텐데 뭔가 더 수를 쓴 듯하다.
물을 일부러 화학적으로 "일산화이수소"라고 써서 사람들을 헷갈리게 하는 농담이 있다. 위키백과에도 별도 문서가 있다. 일산화 이수소 속임수 (영어)
13. 관련 문서
- 가습기
- 과산화수소
- 구름
- 눈(날씨)
- 냉수
- 물갈이
- 물 부족 국가
- 비(날씨)
- 생수
- 생화학적 산소 요구량 (=수질)
- 석회수
- 수도(시설)
- 수돗물
- 수증기
- 아리수
- 안개
- 약수
- 얼음
- 우물
- 음용수에 관한 죄
- 일수와 수리에 관한 죄
- 일산화이수소
- 자리끼
- 정수기
- 중수
- 증류수
- 지하수
- 침수라벨
- OECD/환경지표
[1] 수소를 연소 시키는 것이 산소와 수소를 결합시키는 과정이다. 결합 후 남는 것이 물. 다 타버린 재에 더이상 불이 붙지 않는 것과 같은 원리이다. [2] 그래서 물은 양쪽성 물질이다.[3] 소독 목적으로 염소를 다량 때려박기 때문.[4] 지하수를 포함한다. 지구 전체에서 지하수라고 해봤자 표층과 다름이 없이 바깥에 있는 셈이다. 더욱이 지하수는 표층에 있는 다른 물들과 활발하게 상호작용하는 열린계이다.[5] 지구온난화, 지하수 고갈에 의한 지반 침하, 극도로 느린 재충전 시간 등[6] 물이 부족한 사막 국가에서 무슨 수로 극지방의 얼음을 활용할 것이며, 사용할 만큼 지하수가 잘 나오는 곳을 공략하는 것도 쉬운 일은 아니다.[7] 사막, 극지방, 몬순 등은 모두 대기와 해양이 지형에 따른 상호작용으로 빚어낸 환경이다.[8] 물이 없으면 지구 풍화의 속도는 현저하게 느려진다.[9] 물이 암석을 씻어가야 땅이 가벼워져 더 들어올려지고, 결국 남은 뾰족한 부분은 더 높이높이 솟아오를 수 있다.[10] 광물, 준광물의 집합.[11] 코마티아이트라고 부른다.[12] 감람석의 또다른 동질이상[13] 맨틀 410 km ~ 670 km에 분포하는 두꺼운 구간[14] Sobolev et al. 2016, Nature[15] 상수도를 함부로 사기업에 팔아넘겼다가 피를 본 예로는 영국과 볼리비아가 있다.[16] 한국사에서 삼국시대 때 고구려, 백제, 신라의 각각 전성기의 영토에 항상 한강이 포함돼있던 것도, 백제가 삼국 중 제일 먼저 전성기를 맞이한 것도 이러한 이유 때문이다.[17] 원형 상징이란 한 개인이나 민족 구성원의 차원을 넘어서 고대로부터 현대까지 이어지며 되풀이되는 인류의 보편적 상징을 뜻한다. 사람들의 사고방식은 다양하지만, 인간의 기본적인 심리는 유사성을 지니고 있기 때문에 원형 상징이 성립되는 것이다.[18] 익사 혹은 미지에 대한 본능적인 두려움 ex 심해, 수평선 [19] 흙은 종류에 따라 화학식이 존재할 수도 있다.[20] 1995년 '흥보가 기가막혀'라는 곡을 히트시킨 남성듀오가 이 이름을 사용했다. 당시에 육각수 개념이 실제로 유행한 것의 영향을 받은 네이밍인 듯.[21] 저렇게 백 번 끓이려면 장작이 말도 안 되게 많이 필요하니 돈지랄처럼 보이지만, 당시에는 염소 소독 같은 게 없었으니 왕에게 바칠 물은 이렇게라도 해야 할 명분은 있었다.[22] 무기염류의 농도가 높아지기 때문이다. 실제로 칼슘, 규소 등이 녹아 있는 물에서는 단맛이 나는데, 많이 끓일수록 물이 증발하여 무기염류의 농도가 높아지므로 단맛이 강해진다. 심지어는 납 화합물도 미뢰를 자극해 단맛을 느끼게 한다.[23] 계란 프라이, 스테이크 같은 재료를 직화로 구워먹는 계통의 요리가 여기에 속한다. 다만 스테이크 같은 고기 요리의 경우 고기를 씻을 때 물을 사용한다는 걸 생각하면 물이 아예 쓰이지 않는다고 할 수는 없다.[24] Gardner JW, et al. Fatal water intoxication of an Army trainee during urine drug testing. Mil Med 2002[25] 참고로 사우나에서 땀을 많이 뺀 후 수분을 급격하게 섭취하면 몸 속의 전해질 균형이 깨져 건강에 좋지 않다. 보디빌더 문서를 참고.[26] 테팔론은 안전하지만, 생산 과정의 공해를 제외하고라도 안전성이 확실히 검증되지 않았다는 이유로 금지한 서구권 국가가 몇 있다.[27] 노무현 전 대통령이 대표적인 케이스. 당시 병장 TO가 없어서 상병 만기제대했다.[28] 美: [wɑɾɚ\], 英: [woːtɐ\]~[wɒːtɐ\][29] 영어 'water'는 발음이 나라별로 조금 다르다. 미국에서는 모음 사이에 t가 오면 ㄹ 발음이 나기 때문에 와럴에 가까운 발음이 나고, 영국은 단어 끝에 오는 r의 발음이 생략되어 워타, 정확히는 우오타에 가까운 소리가 난다. 어중 t발음이 성문 파열음으로 바뀌는 방언에서는 '워-/아!' 에 가까운 발음까지 보인다. 라틴어에서 유래한 'aqua'는 특히 식품・음료 등의 포장지에서 수분 함량을 나타낼 때 쓴다. 'oxidane'은 화학에서 전문 용어로써 쓰인다.[30] IUPAC 명명법.[31] [vasɐ\][32] [vɒːtɐ\]~[wɒːtɐ\][33] [vaːtəɻ\][34] [vɛtər\][35] 기묘하게도 물 수(水)와 발음이 같다. 가짜동족어.[36] 영어와 달리 '에어'라 읽지 않고 '아이르'라고 읽는다.[37] 이는 '불'도 마찬가지이다. '무엇'(뭐)도 그렇고.