물리적풍화 (Physical (Mechanical) Weathering)
쉽게 풀면
암석의 성분은 그대로인 채, 얼었다 녹았다 하거나 온도가 오르내리면서 물리적인 힘으로 바위가 쪼개지고 부서지는 현상이다.
왜 중요한가
암석의 물리적 붕괴 과정은 사면재해, 토양생성, 지형발달 속도를 이해하는 기초로서 지형학 연구 전반에서 다뤄지며, 특히 고산지대나 사막처럼 일교차가 큰 지역의 지형변화를 설명하는 데 핵심적으로 활용됩니다. 남극처럼 매우 건조한 한랭 지역에서는 물이 부족해 동결쐐기작용조차 활발하지 않아 물리적풍화의 속도가 오히려 느리게 나타나기도 한다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
홀은 반복적인 온도 변화가 암석 표면에 미세한 피로 균열을 누적시켜 결국 암석이 파괴되는 열응력 풍화 기제를 실험적으로 규명했다.
암석 틈에 스며든 물이 얼면서 부피가 늘어나 균열을 벌리는 동결쐐기작용이 반복될수록 풍화가 진행된다는 실험 결과를 설명한다.
조금 더 깊게 보면
물리적풍화는 암석의 화학적 성분은 그대로 둔 채 크기만 작아지는 것으로, 광물 자체가 다른 물질로 변하는 화학적풍화와 명확히 구분됩니다. 실제 자연에서는 두 작용이 동시에 일어나며 서로를 촉진하는 경우가 많아 완전히 분리해 관찰하기는 어렵습니다. 동결쐐기작용 외에도 암석 표층이 낮과 밤의 급격한 온도차로 팽창·수축을 반복하며 미세균열이 쌓이는 열응력풍화, 소금 결정이 자라며 암석을 벌리는 염풍화도 대표적인 물리적풍화 기제로 꼽힌다. 일교차가 큰 사막이나 고산지대에서는 열응력풍화가, 겨울철 결빙이 반복되는 온대·한대 지역에서는 동결쐐기작용이 상대적으로 더 우세하게 나타난다.
주의할 점
동결-융해 풍화는 물이 얼음이 되며 부피가 팽창하는 원리를 이용하므로, 물이 결빙과 융해를 반복할 수 있는 기후 조건에서 특히 활발하다.
물리적풍화는 암석을 작은 조각으로 쪼갤 뿐 광물 성분 자체는 그대로 남기므로, 풍화 산물의 화학 조성을 분석하면 물리적풍화와 화학적풍화 중 어느 쪽이 우세했는지 구분할 수 있다.