모래
모래는 암석과 광물이 부서져 생긴 알갱이로 이루어진 퇴적물이다. 지질학에서는 보통 지름 0.0625밀리미터에서 2밀리미터 사이의 입자를 모래로 분류하며, 더 큰 것은 자갈, 더 작은 것은 미사와 점토로 분류한다. ISO 14688에서는 0.063밀리미터에서 2밀리미터의 범위를 쓴다.
조성과 기원
[편집]모래의 조성은 공급원 암석과 운반 환경에 따라 다르다. 대륙 내부와 비열대 해안에서는 석영이 가장 흔하지만, 장석·운모·화산암 조각·조개껍데기 조각도 들어갈 수 있다. 산호초가 발달한 바다에서는 아라고나이트와 방해석이 많은 탄산염 모래가 만들어지며, 석고처럼 다른 광물로 이루어진 모래도 있다.[1]
토양학에서는 모래를 단순한 퇴적물 이름뿐 아니라 토양의 조직 등급으로도 사용한다. 미국 농무부의 토양 조사 지침에서는 모래 등급의 토양을 질량 기준으로 모래 크기 입자가 85%보다 많은 물질로 설명한다.[2]
석영은 풍화에 비교적 강해 장거리 운반과 재순환을 거친 모래에 많이 남는 경향이 있다. 반면 장석·화산암 조각처럼 풍화되기 쉬운 입자가 많으면 공급원 암석, 운반 거리, 기후, 매몰 뒤의 변화를 함께 검토한다. 이러한 조성 차이는 다른 퇴적 구조·지질학적 자료와 함께 퇴적분지의 지질사와 고환경을 해석하는 데 쓰인다.
탄산염 모래는 산호초와 조개류가 발달한 열대 바다에서 특히 흔하다. 카리브해처럼 산호초가 넓게 발달한 지역에서는 아라고나이트와 방해석으로 이루어진 모래가 주요 해저 퇴적물이 되기도 한다.[1]
풍화된 입자는 하천·파도·바람·빙하에 의해 운반되고, 흐름의 세기에 따라 분급되어 하천 바닥·해변·사구·삼각주 등에 쌓인다. 입자의 크기·원마도(둥근 정도)·조성은 퇴적물이 어디서 왔고 어떻게 운반되었는지 해석하는 자료가 된다.
모래의 입도와 광물 조성은 체가름·현미경 관찰·광물 분석으로 조사한다. 사막·해안·하천의 모래는 같은 크기라도 공급원과 운반 과정이 달라 성질이 다를 수 있다.[1]
모래알의 표면과 원마도는 운반 이력을 보여 주는 단서가 되기도 한다. 최근에 풍화된 암석에서 나온 석영 입자는 각진 경우가 많고, 하천이나 바람에 장거리 운반된 입자는 충돌과 마모로 더 둥글어지는 경향이 있다. 따라서 모래의 형태를 광물 조성·입도·퇴적 구조와 함께 조사하면 공급원과 운반 경로를 더 구체적으로 추정할 수 있다.[1]
퇴적 구조와 연구
[편집]모래가 쌓일 때 물이나 바람의 흐름은 사층리·연흔 같은 퇴적 구조를 만든다. 이러한 구조와 입자의 크기 분포는 퇴적 당시 흐름의 방향과 세기를 추정하는 자료가 된다. 오래된 모래 퇴적물이 굳으면 사암이 되며, 사암의 광물 조성과 교결 물질은 원래 모래의 공급원과 매몰 뒤 변화를 연구하는 단서가 된다.[1]
토질 재료를 입도에 따라 구분할 때 모래라는 범주를 사용하지만, 실제 지반의 거동은 입자 모양·광물 조성·함수량·다짐 정도에 따라 달라진다. 따라서 건설과 지질 조사에서는 입도 분포와 함께 밀도·투수성·전단 강도 같은 성질을 측정한다.
이용과 환경
[편집]모래는 콘크리트와 모르타르, 유리, 주조, 여과재의 원료로 쓰인다. 건설용 모래는 입자 크기와 모양이 중요하며, 사막 모래는 둥글고 매끈해 콘크리트용 골재로 바로 쓰기 어려운 경우가 많다. 강과 해안에서 모래를 과도하게 채취하면 침식과 서식지 변화가 일어날 수 있다.[3]
유엔환경계획의 2022년 보고서는 전 세계 모래 사용량을 연간 약 500억 톤으로 추정했다. 이 수치는 자연 모래와 자갈을 포함한 골재 수요를 가리키는 것으로, 지역별 채취량과는 다르다.[3]
자연 모래의 공급이 제한되는 지역에서는 암석을 부수어 만든 인공 모래도 골재로 이용한다. 인공 모래는 하천 모래보다 입자가 각지고 표면 성질이 달라 콘크리트의 배합과 성능에 영향을 줄 수 있다.[1][4]
안전
[편집]석영이 많은 모래나 석재를 절단·분쇄·연마하거나 모래를 이용해 연마 분사할 때에는 호흡 가능한 결정질 이산화 규소 먼지가 생길 수 있다. 이 먼지를 장기간 또는 과도하게 들이마시면 규폐증 등 호흡기 질환의 위험이 있으므로, 작업 환경에서는 집진과 환기, 적절한 호흡 보호가 필요하다.[5]
뉴멕시코의 화이트 샌즈 국립공원에는 석고 결정이 풍화되어 생긴 세계적으로 드문 석고 모래 사구가 분포한다. 오클라호마의 그레이트 솔트 플레인스에서는 석고 결정이 자라는 동안 미세한 모래와 점토 입자가 결정 안에 들어가 모래시계 모양 무늬를 만든다.[6][7]
한국 속담
[편집]- 모래 위에 물 쏟는 격: 소용없는 일을 한다는 뜻이다.
같이 보기
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각주
[편집]- 1 2 3 4 5 6 Pettijohn, F. J.; Potter, P. E.; Siever, R. (1987). 《Sand and Sandstone》 2판. Springer-Verlag. ISBN 978-0-387-96350-1.
- ↑ “Soil Survey Manual” (PDF) (영어). 미국 농무부 천연자원보전국. 2017.
- 1 2 “Sand and sustainability: 10 strategic recommendations to avert a crisis” (영어). 유엔환경계획. 2022.
- ↑ Pilegis, M.; Gardner, D.; Lark, R. (2016). “An Investigation into the Use of Manufactured Sand as a 100% Replacement for Fine Aggregate in Concrete”. 《Materials》 9 (6): 440. doi:10.3390/ma9060440.
- ↑ “Silica, Crystalline — Frequently Asked Questions on the New Silica Standards” (영어). 미국 산업안전보건청.
- ↑ “Sand” (영어). 미국 국립공원관리청.
- ↑ “Great Salt Plains” (영어). Oklahoma Historical Society.
