정의
상고대는 기상학적 현상으로, 과냉각된 미세한 물방울이 나뭇가지, 풀, 전선 등의 물체에 부딪히면서 순간적으로 얼어붙어 형성되는 얼음 입자를 말한다. 사전적 의미는 '나무나 풀에 내려 눈처럼 된 서리'이다. 영어로는 rime, hoarfrost on tree에 해당하며, 동의어로 나무서리, 무빙(霧氷), 수빙(樹氷), 수상(樹霜), 수가(樹稼) 등이 있다.
생성 원리
상고대는 기온이 영하로 떨어진 상태에서도 액체 상태로 남아 있는 과냉각(overcooling)된 물방울이 어떤 물체와 충돌하면서 만들어진다. 공기가 급격하게 상승하거나 물방울이 변할 시간 없이 대기가 빠른 속도로 냉각될 때 발생한다. 물방울이 얼음으로 변하는 속도보다 기온이 더 빨리 내려가는 것이 핵심 원리이다.
이 물방울은 매우 작아서 물체와 충돌하면 거의 동시에 동결된다. 이때 형성된 상고대 층은 입자들 사이에 공기를 함유한 작은 얼음 알갱이로 구성되어 있어 흰색 알갱이 모양을 띤다. 각각의 과냉각 물방울이 급속히 냉각되므로 이웃하는 얼음 입자 사이의 응집력은 비교적 약한 편이며, 따라서 상고대는 물체로부터 쉽게 떨어져 분리되는 특징이 있다.
발생 환경
상고대는 습도가 높고 기온이 낮은 환경에서 주로 발생한다. 일반적인 서리가 지표면에 주로 형성되는 반면, 상고대는 높은 나뭇가지 등에 주로 발생한다. 안개가 자주 발생하는 호숫가나 고산지대에서 흔히 관찰된다. 구체적인 환경 조건으로는 습도 90% 이상, 풍속 약 3m/s, 기온 영하 5℃ 전후, 해발 1,000m 이상의 고산 지역이 유리한 것으로 알려져 있다. 늦가을에서 초겨울, 그리고 이른 봄에 주로 형성되며, 해가 뜨면 온도가 올라가면서 빠르게 녹아 사라진다.
종류
상고대는 크게 두 가지로 구분된다.
- 연한 상고대(Soft Rime): 작은 물방울이 응결된 상고대로, 밀도가 낮아 쉽게 부서진다. 약한 바람이 부는 쪽에 형성된다.
- 굳은 상고대(Hard Rime): 입자가 큰 물방울이 응결되어 형성된 상고대로, 연한 상고대보다 단단하고 거친 편이다.
나무에 형성된 상고대는 특별히 수상(樹霜, Air Hoar) 또는 나무서리라고 부른다.
어원
'상고대'는 순우리말(고유어)로 알려져 있다. 옛 문헌에는 '산고'로 적힌 사례가 있으며, '산(뫼)'과 관련된 말로 보는 견해와 '산(살아있는)'에 '곧'을 더한 말로 보는 추정이 있으나, 정확한 어원은 학술적으로 확정되지 않았다.
기타 용례
한편, '상고대'는 역사 용어로도 사용된다. '상고대(上古代)'는 '상고 시대(上古時代)'의 준말로, 역사의 시대 구분 중 문헌을 통해 알 수 있는 가장 오래된 옛날을 가리킨다. 한국사의 경우 고조선 때부터 삼한 시대까지의 시기를 이른다. 이는 기상 현상으로서의 상고대와는 전혀 다른 의미의 동음이의어이다.
