풍화(weathering)는 지표 부근의 암석이 부서지거나 성질이 변하는 모든 과정을 말한다. 풍화는 두 종류로 나뉜다.
SECTION 01 · 풍화 작용
풍화 — 암석을 부수는 자연의 손길
암석은 영원하지 않다. 바람, 비, 식물, 동물, 온도 변화 — 자연의 다양한 힘이 암석을 조금씩 부수고 변화시킨다.
PHYSICAL · 물리적
물리적 풍화 (기계적)
암석의 모양만 부서지고 화학 조성은 변하지 않는다. 큰 바위가 작은 조각으로 깨질 뿐.
📌 물의 동결: 틈에 들어간 물이 얼며 부피가 커져 바위를 깨뜨림
📌 온도 변화: 낮밤 온도 차로 팽창/수축 반복
📌 식물 뿌리: 자라며 틈을 벌림
📌 온도 변화: 낮밤 온도 차로 팽창/수축 반복
📌 식물 뿌리: 자라며 틈을 벌림
CHEMICAL · 화학적
화학적 풍화
물과 공기와의 반응으로 암석의 화학 성분이 변하는 풍화. 새로운 광물이 만들어지기도 한다.
📌 물에 의한 용해: 석회암이 빗물에 녹음 → 동굴 형성
📌 산성비: 이산화탄소·이산화황과 결합한 비
📌 산화: 철이 녹슬듯 광물이 산소와 반응
📌 산성비: 이산화탄소·이산화황과 결합한 비
📌 산화: 철이 녹슬듯 광물이 산소와 반응
FREEZE-THAW · 물리적 풍화
물이 얼면서 바위를 갈라놓는다
아이슬란드 남부의 풍화된 바위. 틈 사이에 들어간 물이 밤에 얼어 부피가 약 9% 커지면서 바위 안쪽을 밀어내고, 낮에 녹으면 또 새로운 물이 들어간다. 이 과정이 매일·매년 반복되면 단단한 바위도 결국 부서진다.
겨울이 길고 추위가 자주 드는 지역에서 가장 활발하게 일어나는 물리적 풍화의 대표 사례.
© Wikimedia Commons · CC BY-SA
KARST · 화학적 풍화
빗물이 만든 거대한 동굴
대기 중 이산화탄소가 빗물에 녹으면 약산성이 된다(CO₂ + H₂O → H₂CO₃). 이 빗물이 석회암(CaCO₃)을 천천히 녹이면서 수만~수십만 년에 걸쳐 거대한 동굴을 만든다.
한국에는 강원도 영월의 고씨굴·삼척의 환선굴 등이 대표적인 카르스트 지형. 천장에서 떨어진 빗물이 다시 석회를 침전시키면서 종유석·석순이 자란다.
© Wikimedia Commons · CC BY-SA
● 풍화 시간 시뮬레이터 — 바위가 변하는 시간 스케일
시간 경과1년
1년 · 거의 변화 없음. 표면에 미세한 갈라짐이 시작될 뿐.
SECTION 02 · 토양의 생성
토양 — 풍화의 마지막 모습
풍화로 잘게 부서진 암석과, 그 위에 자라난 식물·미생물이 함께 만드는 것이 토양이다.
토양은 단순히 부서진 돌이 아니다. 식물의 뿌리, 미생물, 부식된 잎(부엽토) 등 생물과 무생물이 함께 만든다. 토양 생성에는 수백~수천 년의 시간이 걸린다.
토양의 단면 — 깊이에 따라 다른 층
A층 (표토) · 검은빛부식물(부엽토)이 많고 식물 뿌리가 자라는 층. 영양 풍부.
B층 (심토) · 적갈색표토에서 씻겨 내려온 광물 가루가 쌓인 층. 식물 뿌리 적음.
C층 (모재층) · 황갈색풍화 중인 암석 조각으로 이루어진 층. 토양과 기반암 사이.
D층 (기반암) · 회색아직 풍화되지 않은 단단한 암석.
토양이 만들어지는 순서는 다음과 같다:
① 단단한 암석이 풍화되어 잘게 부서진다 (모재).
② 미생물과 작은 식물이 자리잡기 시작한다.
③ 죽은 식물이 분해되어 부식물(부엽토)이 생긴다.
④ 큰 식물이 자라며 뿌리로 토양을 더 깊게 만든다.
⑤ 시간이 흘러 깊이마다 다른 층이 형성된다 (A·B·C층).
SOIL PROFILE · 실제 단면
땅을 1 m 이상 파면 보이는 풍경
위쪽은 부엽토와 식물 뿌리가 많은 검은 표토(A층), 그 아래는 적갈색의 심토(B층), 더 아래로 가면 풍화 중인 암석 조각이 보이는 모재층(C층)이 차례로 나타난다.
이 1.25 m 단면이 만들어지는 데 수백 년에서 수천 년이 걸린다. 토양을 한 번 잃으면 다시 만드는 데 그만큼 시간이 든다는 뜻 — 그래서 흙은 '느리게 자라는 자원'이다.
© Wikimedia Commons · CC BY-SA
SECTION 03 · 형성평가
스스로 점검하기
Q1
바위 틈에 들어간 물이 얼면서 부피가 커져 바위가 깨지는 현상은 어떤 풍화에 해당하는가?
해설 · 물이 얼어 부피가 커지면서 바위를 부수는 것은 물리적 풍화이다. 화학 성분 변화 없이 모양만 깨진다.
Q2
석회암 동굴이 만들어지는 과정과 가장 관련 깊은 풍화는?
해설 · 빗물은 공기 중 이산화탄소와 결합해 약산성이 되어, 석회암(CaCO₃)을 천천히 녹인다. 이 화학적 풍화가 수만 년간 진행되어 동굴을 만든다.
Q3
토양의 단면에서 A층(표토)의 특징으로 옳은 것은?
해설 · A층(표토)은 가장 위쪽 층으로, 부엽토(부식물)가 많아 검은빛을 띤다. 영양분이 풍부해 식물이 가장 잘 자란다.
핵심 정리
PHYSICAL
물리적 풍화
모양만 부서짐. 동결, 온도 변화.
CHEMICAL
화학적 풍화
화학 성분 변화. 용해, 산화.
SOIL
토양
풍화물 + 부식물. 생물과 함께.
LAYERS
토양 단면
A(표토)·B(심토)·C(모재)·D(기반).