흙과 물이 섞인 탱크를 가만히 두면, 왜 어떤 것은 금방 내려가고 어떤 것은 남을까요? 답은 입자 크기에 있습니다.
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▶ 유튜브 쇼츠로 보기 — 준설차 탱크 안에서 흙과 물이 갈라지는 시간
입자 크기가 다르면 속도도 다릅니다
입자 크기가 다르면 물속에서 움직이는 속도도 달라집니다. 입자 주변 흐름이 아주 느린(레이놀즈수 ≪ 1) 작은 구형 입자에서는, 가라앉는 속도가 입자 반지름의 제곱에 비례한다는 법칙이 있습니다. 이걸 스토크스 법칙이라고 합니다.
크기가 10배면 속도는 100배
두 입자 모두 이 법칙이 적용되는 범위 안에 있다는 계산 예시로 크기를 10배로 키워 보면, 속도는 10배가 아니라 100배 차이날 수 있습니다. 반지름의 "제곱"에 비례하기 때문입니다.
굵은 것은 먼저, 가는 것은 오래
그래서 모래 같은 굵은 입자는 먼저 내려가고, 아주 가는 흙은 훨씬 오래 물에 남을 수 있습니다.
맑아 보여도 다 사라진 게 아닐 수 있습니다
준설 과정에서 흙과 물이 섞여 들어온 뒤에도, 물이 맑아 보여 가는 입자가 모두 사라진 것은 아닐 수 있습니다. 그래서 현장에서는 입자 크기와 물의 상태를 함께 확인한다는 원리로 봅니다.
다음 편에서는 "물보다 가벼운 기름은 왜 금방 다 걷히지 않을까?"를 다룹니다.
※ 근거: 스토크스 법칙(v∝r², 저 레이놀즈수·구형 입자 조건)은 USGS·FISP 등 표준 자료 기준입니다. 실제 모래알(약 0.05~0.08mm 이상)은 이 범위를 벗어나 다른 저항을 받을 수 있고, 점토는 응집하면 오히려 더 빨리 가라앉을 수 있습니다(USDA). 구체적인 침강 시간은 검증된 수치가 아니라 영상·본문에 넣지 않았습니다.
디와이산업개발(주)은 준설·탱크청소·폐수처리를 하고 있습니다.
문의: 052-260-9983 / https://dyid.co.kr
