설탕코팅모래를 이용한 친환경 제설제

1. 주제 선정 동기
최근 들어 우리나라에는 한파가 자주 찾아온다. 이는 지구온난화 현상으로 인해 북극해 지방의 빙하가 녹고 대기중에 수분이 많아져서 북극 주변 대륙에 눈이 많이 내린다. 눈이 많이 쌓이면 태양에너지를 반사시키는 비율이 높아져서 우리나라가 포함한 중위도 지역에 한파가 몰아치게 된다. 차가운 공기가 남쪽에서 올라오는 따뜻하고 습한공기왿� 만나 폭설을 일으키게 된다. 이로 인해 빈번한 폭설과 한파, 겨울과 여름이 길어지는 이계절화 현상이 일어난다. 그래서 이런 한파왿� 폭설로 인해 눈의 양도 늘어나고 이에 따라 이 눈을 치우기 위해서 사용하는 제설제의 양도 늘어난다. 그리고 우리나라는 주로 염화칼슘을 제설제로 사용한다. 하지만 염화칼슘은 토양 산성화로 인한 가로수 고사, 수질 오염, 도로 파손 유발, 차량 및 철재교량 부식에 의한 수명단축, 호흡기 질환 유발 등 환경과 인체에 미치는 부정적인 영향이 많다. 현재 여러 분야에서 친환경 제설제에 대한 연구가 끊이질 않고 있으며 본 보고서에서도 제설효과는 염화칼슘보다 부족하지 않되 환경오염 등 부정적인 측면을 최소화하는 방향으로 탐구를 진행했다.

2. 제설제의 이론적 고찰
제설제의 원리
제설제의 원리는 두가지가 있다. 첫 번째는 발열반응으로 그 열로 주위의 눈을 녹이게 되는 것이다. 염화칼슘 및 염화나트륨(소금)의 용해 반응은 발열반응이다. 도로에 내린 눈은 지열 및 압력 등에 따라 약간은 녹게 된다. 여기에 제설제를 뿌리면 제설제는 물에 용해되고 그 과정에서 열이 발생한다. 그 결과 주위의 물은 녹아서 더 많은 물이 생기고 더 많은 용해반응이 일어난다. 두 번째는 어는점 내림이다. 보통 조건에서 순수한 물의 어는점은 섭씨 0도인데 물에 불순물이 섞이면 어는점이 0도 밑으로 더 내려간다. 교과서에서는 “비휘발성인 용질이 녹아 있는 용액의 어는점은 순수한 용매보다 낮아진다”고 표현하지만, 간단하게 염화칼슘이 눈에 섞이면 영하에서도 잘 얼지 않는다는 것이다.