오늘(11일) 뜬 보름달이 빨간색에서 흰색으로 바뀐 이유

11일 서울 종로구 낙산위로 떠오르는 붉은색 대보름달 / 연합뉴스

정유년 대보름인 11일 서울시 종로구 낙산 위로 떠오른 달빛은 카멜레온이 색 주변 색에 맞춰 변하듯이 붉은색을 띠다가 하늘로 올라가면서 노란색, 녹색과 흰색으로 변해갔다.

이런 달의 색은 낙산 위의 서울산성 조명과 어우러져 더욱 아름답게 보였다.

이런 현상은 빛의 파장 때문이다. 빛은 우리 눈에 보이는 가시 광선부를 가장 많이 포함한다. 그 파장 영역은 0.71μm~0.45μm이며 파장이 긴 쪽에서는 붉은색 계열을 보이며 파장이 짧은 쪽에서는 보라색 계열의 색을 보인다. 그래서 흔히 붉은색보다 파장이 더 길며 우리 눈에 보이지 않는 부분을 적외선이라 하고, 보라색보다 파장이 더 짧아 역시 우리 눈에 보이지 않는 부분을 자외선이라고 한다.

여기에서 파장이 짧다는 것은 1초 동안의 진동하는 횟수가 많다는 이야기가 되며 결국 빨간색보다 파란색 계열이 더 많은 진동수를 가지게 됨을 의미한다.

보름달의 색은 지표면에서 멀어지며 녹색과 흰색으로 바뀌고 있다 / 연합뉴스

빛의 파장'에서 볼 수 있듯이 같은 거리를 이동한다면 붉은색보다 파란색 계열이 더 많이 움직이는 바쁜 움직임을 보인다. 즉, 움직이는 횟수가 많을수록 진공으로부터 진입된 태양의 빛이 지구 대기층 등의 장애물을 지날 때 방해를 많이 받게 되므로 빛이 흩어지는 산란이 잘 일어난다.

사실 파란색보다 보라색이 더욱 파장이 짧으므로 보라색 하늘을 보여야 하나 태양에서 오는 가시광선 중 보라색은 파란색보다 빛의 양이 매우 적다. 따라서 보라색 부분의 빛은 두꺼운 대기층을 통과하기 전에 이미 사라지고 적은 양만 남아 우리 눈까지는 도달하지 못한다. 그러한 이유로 고도가 높아질수록 하늘의 색은 보라색에 가까운 색을 띠게 된다.

가을 하늘이 더욱 높고 파랗다. 이것은 우리나라는 가을철이 되면 양쯔강 기단의 영향을 받은 이동성 고기압의 영향권에 들게 된다. 고기압은 하강 기류가 만들어 대기 중의 먼지를 없애는 역할을 한다. 열흘 이상의 맑은 날씨가 이어지면 공기가 건조해지는 것 또한 파란색을 더욱 산란하게 하는 원인이 되어 가을의 하늘은 더욱 높고 파랗게 보이게 되는 것이다.

달이 지표면에서 멀어지자 흰색으로 보이기 시작한다 / 연합뉴스

아침저녁 노을이 붉게 보이는 현상도 빛의 파장과 투과 때문이다. 해가 지고 뜨는 아침과 저녁에는 햇빛이 투과되어 오는 빛의 경로가 낮보다 훨씬 길어지게 된다. 이렇게 빛의 경로가 길어지면 산란이 잘 되는 파란색은 이미 먼 곳에서 산란을 일으키고 사라져 버린다. 비교적 긴 파장 영역의 붉은색이 두꺼운 대기를 통과한 후 우리 눈앞에서 산란을 일으켜 붉은색으로 보이게 된다.

이같이 빛의 파동에 대한 과학상식에 대해 흥미를 느끼고 알게 되면 우리 주변에서 일어나는 모습을 조금은 쉽게 이해할 수 있게 된다.

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