물의 특이성 3 - 유난히 비열이 큰 물질

사람의 체온은 평균 36.5'C라고 한다. 만약 물이 사람 몸의 2/3를 차지하지 않고 다른 물질이 차지한다면 어떠할까? 아마 생명활동 자체가 완전히 다른 양상일 것이다. 물이라는 물질이 우리 몸을 채우고 있어 사람의 평균 체온은 외부의 영향에도 비교적 안정되게 유지되는 특징이 있다. 이 배경에는 물의 비열이 유난히 크다는 사실이 자리하고 있다

비열(specific heat)이란 단위 온도를 올리는데 들어가는 에너지(열)로 정의된다. 물 1g을 1'C 올리는데 필요한 에너지는 1cal로, 물의 비열은 아주 높은 값에 해당된다. 이는 에탄올의 비열에 비해 1.7배 이상 큰 값이다. 그리고 금속인 알루미늄보다 4.6배,  철보다 는 9.3배나 큰 값이다.

이렇게 물의 비열이 크기 때문에 물은 지구환경의 기후변화를 주관한다. 외부 온도가 영도이하로 심하게 내려가면 바닷물이 보관한 열을 내놓고, 외부 온도가 30도 이상 올라가면 온도를 흡수하여 외부 열을 빼앗아 보관한다. 열의 저장소로서 바닷물은 매우 중요한 역할을 수행하며, 오늘날 전지구적 기후변화에 대한 걱정은 물이 어떠한 역할을 하느냐와 깊이 관련된다.

비열이 크다는 얘기는 물이 열전달 매체로서는 적합하지 않을 수 있다는 얘기이다. 열을 받고 내놓는 속도가 느리기 때문이다.  반면, 열저장매체로는 적합할 수 있다.

지금 북극의 빙하가 녹으면서 바야흐로 기후변화에 대한 두려움이 전 인류에 드리워져 있다. 아직도 이산화탄소 등 온실가스의 배출이 100% 원인인지 명확하지는 않지만, 명백한 것은 비열이 큰 물의 상변화가 일어나는 것은 분명 큰 변화를 예고한다는 것이다. 결과적으로 고체상의 얼음이 줄어들고 액체상의 물이 늘어나면서 다른 한편으로는 바다물 평균 온도가 떨어질 수 있을 것이다. 이 결과가 어떻게 귀결될지 아직 인류의 예측은 매우 큰 불확실성을 갖고 있는 것 같다.