6화 「하늘은 왜 파랄까?」

안녕하세요, 신이말했다입니다. 지식만화 6화는 「하늘은 왜 파랄까?」예요. 하얀 햇빛 속에 숨은 무지개 색, 공기 분자가 파란빛을 사방으로 흩뿌리는 '산란', 그리고 태안 꽃지 해변 같은 서해 노을이 붉은 이유까지 알아봅니다. 하늘이 파란 이유를 바다가 비쳐서라고 생각하는 친구가 많아요. 하지만 미국 항공우주국(NASA) 어린이 과학 사이트 Space Place에 따르면 범인은 공기와 햇빛이에요. 햇빛은 하얗게 보이지만 사실 무지개의 모든 색이 섞여 있어요. 프리즘이라는 특별한 모양의 유리에 햇빛을 통과시키면 빨강부터 보라까지 여러 색으로 나뉘는 것을 볼 수 있어요. 빛은 바다의 파도처럼 물결 모양으로 움직여요. NASA 설명에 따르면 어떤 빛은 짧고 촘촘한 물결로, 어떤 빛은 길고 느긋한 물결로 나아가요. 파란빛은 파장이 짧고, 빨간빛은 파장이 길어요. 빛은 무언가에 막히지 않으면 똑바로 나아가지만, 거울처럼 반사되거나 프리즘처럼 꺾이거나, 공기 속 기체 분자처럼 아주 작은 알갱이를 만나면 사방으로 흩어지기도 해요. 이것을 '산란'이라고 해요. 햇빛이 지구 대기에 들어오면 공기 속 기체와 작은 입자들이 빛을 사방으로 흩뿌려요. 그런데 파장이 짧은 파란빛이 다른 색보다 훨씬 많이 흩어져요. 그래서 하늘 어디를 보아도 흩어진 파란빛이 눈에 들어와 하늘이 파랗게 보여요. NASA 자료에 따르면 지평선 가까운 하늘이 연한 파랑이나 하얀색에 가까운 것은, 그쪽 빛이 더 많은 공기를 지나오면서 여러 번 흩어지고 섞였기 때문이에요. 해가 질 때는 햇빛이 훨씬 두꺼운 공기층을 지나 우리 눈에 와요. 오는 길에 파란빛은 거의 다 흩어져 버리고, 빨강과 노랑 빛이 곧장 눈에 닿아서 노을이 붉게 보여요. 공기 중의 먼지나 작은 입자가 파란빛을 더 흩뜨리면 서쪽 하늘 전체가 붉게 빛나 보이기도 해요. 서해는 해가 바다 쪽으로 지기 때문에 태안 꽃지 해변 같은 바닷가에서 바다 위로 지는 노을을 볼 수 있어요. NASA에 따르면 화성에서는 반대로 낮 하늘이 주황빛이고 해 질 녘 해 주변이 푸르스름하게 보인대요. 그렇다면 구름은 왜 하얄까요? 구름을 이루는 물방울은 공기 분자보다 훨씬 커서 파란빛만 골라 흩뜨리지 않고 모든 색을 비슷하게 흩어 보내요. 여러 색이 섞이면 다시 흰빛이 되기 때문에 구름은 하얗게 보여요. NASA 설명처럼 지평선 쪽 하늘이 하얗게 보이는 것도 여러 번 흩어진 빛들이 다시 섞였기 때문이에요. 하늘의 색은 공기 속에 무엇이 있느냐에 따라 달라져요. NASA Space Place는 화성처럼 공기가 아주 얇고 고운 먼지가 많은 곳에서는 빛이 지구와 다르게 흩어진다고 설명해요. 그래서 화성 탐사선이 찍은 사진에서는 낮 하늘이 주황빛이고, 해 질 녘에 해 주변이 푸르스름하게 보여요. 같은 햇빛이라도 대기가 달라지면 하늘 색도 완전히 달라지는 거예요. 집에서도 간단히 확인할 수 있어요. 투명한 컵에 물을 담고 우유를 몇 방울 떨어뜨린 뒤 어두운 곳에서 손전등을 옆으로 비춰 보세요. 옆에서 보면 물이 푸르스름하게 보이고, 손전등 반대편에서 불빛을 바라보면 주황빛으로 보이는 경우가 많아요. 작은 알갱이가 빛을 흩뜨리는 산란을 눈으로 보는 실험이에요. 태안 바닷가에서 노을을 볼 때 이 원리를 떠올려 보세요. 정리해 보면 하늘의 색은 햇빛이 지나온 공기의 양과 공기 속 알갱이의 크기에 따라 정해져요. 한낮에는 짧은 공기 길을 지나며 파란빛이 사방으로 흩어져 하늘이 파랗고, 아침과 저녁에는 긴 공기 길을 지나며 파란빛이 먼저 흩어져 빨강과 주황이 남아요. 다음에 하늘을 볼 때는 시간대마다 색이 어떻게 달라지는지 사진으로 남겨 비교해 보세요. 이번 화 내용은 아래 출처의 NASA Space Place 자료를 참고했어요. 맑은 날 태안 바닷가에서 파란 하늘과 붉은 노을을 함께 감상해 보세요. 궁금이처럼 질문을 멈추지 말고, 하늘을 자주 올려다보세요. 궁금한 점은 댓글로 남겨 주세요. 한 줄 정리: 짧은 파장의 파란빛이 공기에 가장 많이 흩어져서 하늘은 파랗고, 해 질 녘에는 빨강·주황빛만 남아 노을이 붉어요. 궁금한 점은 댓글로 남겨 주세요!