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눈과 날씨의 관계

문헌자료 : Toko wax manual, Waxing and Care of Skis and Snowboards
그림자료 : http://www.toko.ch

1. 눈의 이해

사진, 그림, 시에서 어필(appeal)하는 눈의 매력에도 불구하고, 눈은 가장 변하기 쉬운 자연의 생산물이다. 그 이유는 대기중에서 형성되는 작은 얼음조각으로 구성된 것이 눈이기 때문이다. 따라서 항상 변하는 특성을 가지고 있다. 이렇게 변화하는 복잡성을 이해 하는 것이 왁스를 이해하는데 도움이 된다.

눈은 땅에 떨어지자마자 변하기 시작한다. 날씨는 그 변하는 속도에 영향을 주고 변화의 특성에도 영향을 준다. 따라서 오늘 내리는 눈은 오늘의 날씨와 기상변화에 따라 변화의 속도와 특성이 달라진다.

날씨가 눈의 변화상태에 영향을 주는 주요 원인이지만, 그렇다고 반드시 날씨 하나만은 아니다. 첫 째, 눈의 청결도(snow purity)는 공기중에 떠다니는 공해에 의해서 매년 떨어지고 있다. 둘 째, 대부분의 스키장에서는 그루밍 기계(grooming machine)로 눈을 다지기도 하고 흔한 케이스는 아니지만 눈에 화학물질을 첨가해 눈의 특성이 스킹이나 보딩에 적합하도록 만들기도 한다. 마지막으로 지구가 점점 따뜻해지고 있어 겨울 날씨를 예측하기가 점점 힘들어지고 있다. 지표면 온도가 1860년부터 1995년까지 평균 1.5도 상승했다. 상승한 1.5도 중 절반이 1950년 이후에 일어난 것이다. 1950년은 스키와 보딩이 급속히 전세계로 퍼져나가기 시작한 때다. 지구가 따뜻해지기 때문에 불규칙한 겨울날씨가 나타나고 스키장은 점점 인공설에 의존하는 빈도가 높아졌다. 인공설은 스키장 주변의 지상 혹은 지하수로 만들어지기 때문에 자연설과는 그 특성이 다르다.

2. 눈의 종류

	자연설(신설) 날카로운 면과 끝을 가진 신설 결정체와 그 정형화된 눈 형태는 왁스 층과 베이스면을 뚫고들어간다. 이런 현상은 활강시 설면과 베이스 사이에 심한 마찰 을 일으킨다. 일반적으로 신설의 날카로운 결정체 구조와 사방으로 펼쳐진 모양은 하루 이틀 사이에 달아 없어진다. 크리스탈 모양은 단순해지고 둥글어 진다.
	인공설 인공설의 결정체는 물방울이 얼은 것으로써 자연설 보다는 모양이 아름답지는 않다. 형설과정에서 물방울은 날카로운 면과 뾰족한 끝을 갖는 형태로 변한다. 따라서 인공설은 자연설보다 더 딱딱하고 밀도가 높다. 이런 이유로 인공설에서의 마찰은 따라서 상대적으로 신설보다 강하다. 왁스를 선택함에 있어서 같은 온도라해도 금방 뿌린 인공설에서는 자연설에서보다 약 4도 정도 낮은 온도용의 왁스를 선택하는 것이 좋다. 인공설이던 자연설이던 오래되서 얼고녹는 과정이 여러번 반복됐을 때는 그 차이가 별로 나지 않는다.
	조각돌 눈 조각돌 모양의 눈은 기온이 0도에서 3도사이에 내릴때 형성된다. 혹은 눈이 내린후 갑자기 기온이 뚝 떨어질때 형성된다. 눈 결정체가 되는데는 매우 빨라서 몇 시간 이내에 이루어진다. 눈 결정체의 끝이 둥글게 되고 눈의 응집력이 약해지면서 날카로운 면은없어진다. 조각돌 눈에 수분이 다량 함유되어 있거나 수증기가 많이 함유되어 있으면 종종스키 바닥과 눈 사이에 진공 공간을 만들기도 한다.
	습설 약 0도의 눈으로써 눈 결정체 사이에 수분이 있는 것을 습설이라고 한다. 더 낮은 기온으로 내려가면 이 물은 눈 결정체 사이에서 얼음으로 변한다. 해빙과 결빙을 반복하면서(녹은 눈이 얼어서 생기는) 싸라기 눈으로 발전한다. 눈과 스키사이의 마찰은 기온에 따라서 기복이 심하게 나타난다.
	오래된 눈 기온에 따라서 다르게 나타나겠지만 보통 내린지 2-3일 후에는 눈은 크리스탈 결정체 구조를 잃어버리게 되고 무 정형의 눈으로 변한다. 정형화된 알갱이가 녹아서 되는 무정형 과정과 거칠은 알갱이가 변하여 되는 무정형 과정과는그 변화 속도가 다르게 나타난다. 기계로 눈을 다지게 되면 이 변화 과정의 속도를 가속화 시킨다. 결정체는 부서지게되고 민밋한 표면을 형성하게된다.

3. 눈의 종류와 날씨와의 관계

대기상에서 형성되는 순간부터 완전히 녹아 없어지기까지 눈 결정체는 그 형태가 계속 변한다(구조의 변화와 본질적인 변화를 모두 포함). 별모양이 공모양으로 둥글게 되고 이 공모양은 다시 모서리가 있는 형태로 변한다.

	분해변화 과정 분해변화 과정에서 육각형의 신설 결정체는 곡식 알갱이 모양의 퇴색된 눈으로 변한다. 복잡한 모양을 하고 있는 신설 결정체는 그 표면 부피에 비해서 그 구성 물질의 양이 적기 때문에 날카로운 끝부분은 수증기로 변하기 시작한다. 이렇게 생긴 수증기는 결정체의 안쪽으로 모인다. 눈결정체는 서로 엉켜 붙으면서 표면이 두꺼워지고 딱딱해진다. 이 과정은 온도에 따라서 그 진행속도가 다르다; 따뜻할 때는 이 과정이 빨리 진행되고 추워지면 늦게 진행된다.
	축척 과정 맑고 쌀쌀한 밤에는 증발 과정에서 생긴 수증기가 눈 표면에 붙어서 서리가 된다. 이 서리의 표면은 잎사귀 모양의 얼음 결정체로 되어 있어서 반짝거리며 부서지기 쉬운 결정체이다. 햇볕이 있는 날은 이 서리 결정체는 일반적으로 녹아 없어진다. 그러나 그늘에 있으면 낮이라도 점점 더 커질수 있으며 마찰이 심한 날카로운 상층부를 갖는다.
	용해 과정 섭시 0도까지 눈의 온도가 올라가거나, 비가 오거나, 태양 열을 받거나하면 얼음 결정체의 표면에 수막이 형성된다. 해빙과 경빙을 반복하면서 거칠고 굵은 입자의 질퍽한 눈으로 변한다. 신설이나 오래된 눈을 불문하고 분해나 축적 변화 과정을거치지 않고 바로 질퍽한 눈으로 변할 수 있다.
	물리적 변화 과정 바람에 의한 변화나 슬로프를 다지는 기계장치에 의해서 변화되는 과정을 물리적 변화라고 한다. 바람은 눈이 내리는 중에 얼음 결정체로 변화 시킬 수 있다. 별 모양의 눈은 부서져서 조각이 난 상태로 땅에 떨어진다. 부서지지 않고 무사히 땅 위에 떨어졌다 하더라도 바람에 날려 갈 수 있다. 슬로프를 기계장치로 다지는 과정에서 결정체는 부서지고 눌려 짜부러진다. 물리적으로 변화된 눈은 본래의 신설과는 전혀 다른 성질의 눈이 된다. 이런 눈은 탄력이 없어서 부서지기 쉽다.

4. 올바른 왁스 선택을 위한 고려사항

위에서 살펴본 바와 같이 눈의 상태는 기상과 설온에 따라서 항상 변화하기 때문에 왁스의 선택시 이를 충분히 고려해야 한다. 여기에 필요한 사전 정보로 정확한 기상정보, 슬로프 상태(신설, 구설, 다진설, 빙성 등)를 알아야 한다. 왁스할 때는 시간경과(스키를 왁스하여 준비할 때와 실재로 사용할 때)를 고려해야 하고, 변수가 많은 데이터의 정확성을 따져 보아야하고, 기상 예측하는 사람의 경험에도 많이 좌우된다.
슬로프가 햇빛에 노출된 정도, 각 지점의 경사도, 초목 등의 고정 불변 요소는 시즌에 따라서 조금씩 달라질 수도 있지만 이 지형지물을 잘 활용하면 일정한 각도의 직사광과 반사각을 예측할 수 있다.

*TIP*
정확한 왁싱을 위해서는 그 지역의 기상예보를 메모하여 두고 트랙의 특성을 알아야 한다.

왁스를 선택하는데 있어서 가장 중요하고 먼저 해야 할 사항이 눈의 상태를 판단하는 것이다. 녹을 정확하게 판단하면 왁싱이 쉬워진다. 왁스에 대한 지식이 아니라 눈에 대한 지식에 따라서 왁스를 잘하는 사람과 그렇지 않은 사람으로 구분이 된다. 눈에 영향을 주는 중요도의 순서대로 보면 온도(설온과 기온), 눈의 모양, 눈에 함유되어 있는 수분양이다. 이 세가지의 요소는 아래의 표와 같이 서로 연관되어 있다.

설면의 기온	눈의 특성 판단 근거
0도 이상	눈의 모양 눈에 함유된 수분 량 [설온은 0도 수준을 유지 한다]
0도 이하	눈의 모양 설온 [눈에 함유된 수분 량은 거의 0에 가깝다]
주) ● 눈의 모양 : 눈의 모양은 분해, 축척, 용해, 물리적 변화, 기온에 의해서 변한다. ● 설 온 : 햇빛, 구름, 바람, 눈의 오염도에 따라서 변한다. ● 수 분 량 : 설면에 비취어지는 햇빛이나 복사열, 기타 기상 조건에 따라서 변화를 한다.

설면의 기온이 -4도 이하라면 눈 속의 수분은 모두 얼어버린다. 이 때의 눈을 "건설(dry)"이라고 한다. 설면의 기온이 1도 이상이라면 눈은 수분을 함유하게 된다. 이 때의 눈을 "습설(wet)"이라고 한다. 이와 같이 많은 사항을 고려하다보면 왁스의 선택이 상당히 어렵다. 그러나 이와같은 많은 사항의 고려는 분초를 다투는 선수들에 해당하는 것으로 일반인 들의 경우, 최소 사항만 고려하면 된다. 일반인들이 왁스를 해야하는 이유는

     1) 베이스의 산화 방지
     2) 스키가 눈에 달라붙지 않고 잘 미끄러지게 하고
     3) 그러면서 왁스가 잘 벗겨지지 않고 오래가야 한다.

예를 들어 왁스가 오래가게 하기 위해서 저온 용의 왁스(toko의 S3 Hydrocarbon red)를 사용하면 잘 미끄러지지 않고(일반인 들이 그 정도를 느끼기는 힘듬), 스키가 잘 미끄러지게하기 위해서 고온 용의 왁스(toko의 S3 Hydrocarbon yellow)를 사용하면 왁스가 오래가지 않는다. 따라서 매니아 일수록 이런 왁스를 혼합해서 상황에따라 적절히 사용한다. S3 Hydrocarbon 왁스를 일반인 들이 사용하기에 가격적인 부담이 된다면, toko의 Bar wax(막대왁스 250g, red)를 선택해서 사용하면 가장 무난하다. 베이스 산화 방지가 되고 왁스가 오래가기 때문에 좋다. 속도를 즐기고자 한다면 S3 Hydrocarbon, Dibloc HF 등의 왁스를 적절히 혼합 혹은 단독으로 사용한다.

이제 위에서 언급한 3가지 요소를 하나 하나 자세히 집고 넘어가자.

온도
왁스 포장지에 기록된 온도는 제조 회사마다 그 기준이 다르다. Toko는 설온을 기준으로 해서 표기했고, Conquest는 설상온도(설면에서 10cm 지상 온도)를 기준으로 했고 Briko나 Swix는 기온을 기준으로 표기 했다. 그러나 통상적으로 알고 있는 기온은 설온, 설면온도, 설상온도와는 차이가 나기 마련이다. 특히 온도계를 눈과 멀리 떨어져 있는 기온을 측정할 때와 햇빛에 노출되었을 때와 건물의 유리에 반사된 빛에 노출되었을 때와 같이 다른 요소가 영향을 주었을 때는 더욱 차이가 난다. 또한 신설의 경우 설면온도보다 더 낮을 수도 있고 혹은 더 높을 수도 있다. 이런 딜레마를 해결하기 위해서는 아래와 같이 측정해 보면 좋다.

첫 째, 기온은 어림짐작을 위한 참고로 여기고 눈의 상태를점검한다. 장갑을 끼고 한 줌의 눈을 움켜 집고 꼭 죈다. 그리고 손을 편다. 눈이 뭉쳐지지 않고 흩어지면 건설이고 뭉쳐지면 습설이다. 손을 꼭 죄었을 때 물 방울이 떨어지면 수분을 다량 함유한 습설(sludgy)이다.
둘 째, 당신이 경기에 참가하거나 정확인 왁싱을 원한다면, 직접 온도를 측정한다. 온도계를 눈의 표면에 대고 햇빛이 들지 않는 그늘진 곳에서 2-3분 정도 기다린다. 햇빛이 드는 곳에서 온도를 재면 잘못된 값을 갖게된다.

눈의 모양
눈의 종류에 대한 자세한 사항은 상기의 "2. 눈의 종류"참고하기 바란다. 왁스 적용의 목적으로 눈은 일반적으로 수분의 함유 정도에 따라서 습설과 건설로 나누고 눈의 변화 상태에 따라서 신설(지금 내리고 있거나 금방 내린 눈), 고운 입자의 눈(fine-grained, 구설), 거친눈(coarse-grained, 눈이 얼어서 입자가 큰 것)으로 나눈다. 왁스 제조업자는 이러한 용어들을 기본적으로 사용한다. 하지만 안타깝게도 과거에는 용어를 통일해서 서로 사용하지 않기 때문에 소비자는 항상 헷갈려 했다. 요즘은 대부분의 제조업자가 눈에 대한 정의를 내리는 용어를 통일해서 사용하고 있기 때문에 그나마 다행이라고 생각한다.

수분(water)
설면의 온도가 0도에서 멀리 떨어져 있을 경우(+5도나 -7 등)는 눈이 완전히 습설이거나 완전히 건설 중의 하나기 때문에 사용할 왁스를 선택하기가 쉽다. 하지만 0도에 가까이 가면 갈수록 눈의 상태를 판단하기가 까다롭다. 왜냐면 눈은 함유하고 있는 수분의 정도에 따라서 약간의 기온변화에도 급속히 변화하는 성질을 가지고 있기 때문이다. 이 때가 온도계에 의지하기 가장 힘든 때이다.

습도
제조자가 권장하는 왁스의 사용 설명은 공기중의 습도가 겨울철 습도의 평균인 60%~80%정도로 가정한 전제하에 한다. 하지만 겨울습도가 이 평균습도 내에 있는 지역도 있지만 해변과 가까이에서 내리는 눈은 습도가 이 보다 높고 내륙에서 내리는 눈은 습도가 이 보다 낮아 건조하다. 이러한 현상을 감안해서 습도가 높은 지역에서는 제조업자가 권장하는 것 보다 더 습설용(고온용)을 사용하고 습도가 낮은 지역에서는 더 건설용(저온용)을 사용한다. 더 좋은 것은 자기 자신이 왁스를 혼합해서 만드는 것이다(Briko, Swix 등의 왁스는 혼합해서 사용할 수 없음).

그 외 기타 요소들
햇빛에 노출되는 정도. 햇빛이 많이 드는 곳에 있는 슬로프의 눈은 그렇지 않은 곳의 눈보다 더 습하다. 하지만 여기에도 함정은 있다. 구름 한 점없이 맑은 날은 열을 빨리 빼앗긴다. 따라서 햇빛을 받아 공기층의 기온이 올라가더라도 그늘에 있는 눈은 여전히 낮은 기온을 유지할 수 있다. 그래서 이 때는 피부로 느끼는 온도보다 더 낮은 온도용의 왁스를 사용해야 한다.

구름과 안개. 용평의 레인보우 정상과 같이 안개나 구름이 끼여있는 높은 정상에서 스키를 탈 경우는 주위의 공기 습도가 거의 100%에 가깝게 된다. 이 수분은 눈의 표면에 스며들게 된다. 따라서 일반적인 것 보다 더 습설용의 왁스를 해야 한다. 구름층도 영향을 준다. 구름은 햇빛이 지구에 들지 않도록 막는다. 하지만 구름은 또한 지구의 열이 빠져나가는 것을 막기도 한다. 이 때문에 맑은 날의 밤이 일반적으로 구름낀 밤보다 더 춥게 되는 것이다. 따라서 구름층이 있느냐 혹은 없느냐가 왁싱하는 방법을 달리하게 한다. 하늘이 맑은 날의 밤을 지난 아침의 기온은 상당 시간동안 더 낮게 된다. 특히 태양의 고도가 낮은 시즌 중반에는 더더욱 그렇다. 그래서 맑은 하늘의 밤에는 일반적으로 더 낮은 온도의 왁스를 한다. 햇빛이 맑게 비추다 갑자기 하늘이 구름으로 덮힌 날은 눈의 온도가 내려가지 않는다. 구름층이 눈으로 부터 열이 달아나지 못하도록 막기 때문에 온도가 오히려 올라간다.

바람. 바람은 눈 알갱이들이 서로 단단히 뭉치도록 한다. 밀도가 높아진 눈은 저온의 눈과 같은 영향을 준다. 이 위에서의 스킹은 속도가 나지 않는다. 베이스에 스트럭쳐를 내면 활주력이 좋아진다.

알베도(Albedo, 청결도, 반사도). 알베도는 눈에 비춰진 햇빛을 반사하는 비율을 의미한다. 눈의 알베도는 눈이 햇빛을 얼마나 흡수하느냐에 따라서 결정된다. 일반적인 알베도는 아래와 같다.

눈의 형태	알베도
수분이 없고 청결한 눈 청결하고 수분이 있으며 고운 눈 청결하고 수분이 있으며 뭉쳐진 눈 스폰지, 수분이 있으며 약간 회색빛의 눈 수분이 많으며 회색이 완연한 눈 슬러지, 더러운 눈	86% ~ 95% 63% ~ 75% 60% ~ 62% 45% ~ 47% 40% ~ 43% 약 30%

상기의 알베도표를 보면 똑 같이 햇빛을 받은 눈이면서도 스키를 많이 탄 슬로프에서는 스키가 더 잘 나가지 않는 이유를 알 수가 있다. 스킹은 눈을 더럽히고, 더럽혀진 눈은 햇빛을 반사하지 못하고 열을 흡수하게 되고, 열을 흡수한 눈은 물을 더 만들게 되고, 물이 많은 눈은 햇빛을 더 흡수하게 된다. 이런 과정은 스키를 타지 않은 슬로프 보다 2~3배의 열을 더 흡수하게 된다.

고도. 고도의 눈의 특성을 결정짓는데 간접적인 영향을 준다. 맑고 바람이 없는 날 산으로 올라가면 약 300미터마다 약 2도씩 떨어진다.

눈의 재료(Snow source). 모든 눈의 알갱이는 미세입자의 응축으로 만들어진다. 내륙에서는 먼지와 함께 만들어지는 경향이 있고 바다에서는 소금입자와 섞이는 경향이 있다. 따라서 바다와 인접한 스키장에 내리는 눈은 소금이 함유되어 있다. 일반적으로 한 겨울에는 눈 속의 소금은 별 영향이 없다. 그러나 봄으로 갈수록 눈이 녹으면서 상대적으로 눈 속에 함유된 소금의 비율이 높아져 간다. 따라서 소금은 눈 속에 있는 수분의 결빙점을 낮추어 통상적인 온도에서 함유한 수분보다 더 많게 만든다. 결론은 해변과 근접한 스키장에서는 봄으로 갈수록 일반적인 것보다 더 습설용(고온용)의 왁스를 사용해야 한다.

물을 뿌려 얼린 눈(Watered snow). 정원에 물 뿌리는 도구와 유사한 스프링클러를 이용해 물을 뿌려 슬로프를 얼리는 경우가 있다. 이렇게 뿌려진 물은 얼게되어 빙판을 형성하게돼 설면을 단단하게 만든다. 이와 같이 얼리는 곳은 전체 코스의 일부만 해당된다. 따라서 이런 얼린 곳을 염두해 두고 왁스를 할 필요는 없다. 문제는 이렇게 만들어진 아이스 면에서는 스키의 컨트롤이 어렵다는 것이다. 때때로 이런 아이스 면을 넘어지지 않고 지나가는 것이 경기를 하는 선수에게는 대회에서의 승패를 좌우하는 중요한 요소가 되기도 한다.

화학처리한 눈(Chemically treated snow). 눈의 녹는 온도를 높이기 위해서 눈에 화학물질을 뿌리기도 한다. 확학물질을 뿌리면 기온이 0도 이상이 되어도 설온은 0도 이하를 유지할 수 있다. 따라서 이런 경우는 왁스를 조금 더 저온용으로 해야 한다. 화학물질을 뿌리는 경우는 대개 봄에 한다. 기온이 올라가더라도 경기를 치를 수 있도록 설면을 유지하기 위해서다. 여름에 운영하는 유럽의 스키장에서는 눈 표면에 화학처리를 하기도 한다. 그래야 한 낮까지 스키를 탈 수 있는 상태가된다. 그렇지 않으면 태양의 열에 의해서 금방 설면이 슬러쉬로 변한다. 그러나 이렇게 사용된 화학물질이 흐르는 물과 섞여 자연을 오염시키기 때문에 화학처리를 금지하는 곳이 많다.

열처리한 눈(Flame treatment). 열처리는 경기를 하는 선수들이 지나가면서 깊게 파는 지역에 한다. 커다란 가스토치를 이용해서 눈을 녹인다. 이렇게 녹은 눈은 밤에 다시 얼게된다. 이렇게 다시 얼은 설면은 단단한 아이스반이 되서 스키가 파고 지나가도 구덩이가 생기지 않는다. 열처리가 눈의 모양을 변형하더라도 물을 뿌려 얼린 눈에서와 마찬가지로 왁스의 선택에는 영향을 미치지 않는다. 경기에서는 평평하고, 곧은 코스에서의 가속이 더 중요하기 때문이다.

외부 요인. 땅에 있는 눈이 오염되듯이 공기중의 대기 오염물질(눈이 만들어질 때 영향을 줌), 기계로 그루밍된 눈, 인공설과 자연설의 차이, 왁스 사용설명서의 불성실 등이 외부요인으로 작용한다. 공기중의 오염물질은 눈보라와 함께 이동을 하게되는데 생각보다 멀리 날아간다. 영국의 공장굴뚝에서 나온 산업 오염물질이 원인이되어 노르웨이의 눈이 회색으로 내리는 경우가 종종 있다. 농부, 임업자, 환경론자들이 산성비(눈)에 대해서 상당히 걱정을 하지만 산성비는 왁스의 선택에 그리 영향을 주지 않는다. 문제가 되는 것은 근처에서 발생한 오염물질이다. 스위스의 한 연구에 의하면, 도로의 교통체증 때문에 발생하는 매연이 슬로프에 내리는 눈에 영향을 준다는고 한다. 자동자의 매연때문에 생기는 스모그가 눈을 녹여 습하게 만드는 것이다. 왁스의 포장지(박스)에 적혀있는 사용설명서가 매우 중요한 가이드라인이 된다. 그러나 그 유횽성이 제한적이라는 것이 문제다. 설명은 너무 짧다. 특히 3~4개국의 언어로 만들어졌을 때는 더더욱 짧다. 이 모든 언어의 설명을 해석해보면 일관성이 없다는 것을 발견하게 된다. 심한 경우는 각기 다른 상품에 똑 같은 설명서가 붙어있기도 하고 같은 상품은 설명된 여러 나라의 설명이 틀리기도 한다. 어떤 말도안되는 경우는, 언어마다 사용하는 온도가 틀리게 설명이 된 경우도 있다. 이런 실수는 일반적으로 상품이 update될 때, 바뀔 때 발생한다. 신상품이 나왔는데 설명서는 옛날 것을 붙이거나 설명서는 update됐는데 아직 신상품이 생산되지 않아서 구상품에 붙이거나 하게 된다. 다행이 대부분의 큰 회사는 설명서에 대한 database를 가지고 있어서 이런 실수를 잘 범하지 않는다.