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연재 기사

홀라당~ 뒤집힌 무지개?

어린이과학동아 2007.04.15 08호

“닥터고글, 우편물이요~!”
노곤~한 봄날, 닥터고글을 깨우는 우렁찬 소리. 하지만 우리의 닥터고글은 춘곤증에 KO패! 냥냥이가 대신 받은 우편물엔 사건 의뢰서와 함께 사진이 들어 있다. 언뜻 보니 무지개 같기도 하고 아닌 것 같기도 하고…. 부비적부비적, 뒤늦게 사진을 본 닥터고글 두 눈이 번쩍! 닥터고글, 이번 사건은 또 얼마나 황당한 거야?

"친애하는 닥터고글 씨. 지난 번 스카이 다이버 추락 사건을 매우 과학적으로 해결했다는 소문을 듣고 이렇게 편지를 띄웁니다. 먼저 우리를 소개하자면, 끈끈한 의리로 평생 우정을 맹세한 달터냥 삼총사라고나 할까요? 우리 셋은 눈빛만 봐도 서로의 마음을 알아차릴 정도로 찰떡궁합이었습니다. 이번 일이 일어나기 전까지 말이지요….”


[소제시작]사건 의뢰-흔들린 우정[소제끝]
얼마 전, 달터냥 삼총사는 화창한 봄을 맞아 소풍을 나갔다. 구름이 옅게 끼긴 했지만 김밥도 먹고 사진도 찍으며 즐거운 시간을 보냈다. 문제는 소풍을 다녀온 뒤에 일어났다. 함께 찍은 사진을 보던 중, 처음 보는 뭔가를 발견한 것이다!

“와, 무지개가 떴었구나! 정말 근사한데!”
“무지개? 저건 무지개가 아니야. 내가 볼 땐 UFO(미확인 비행물체)의 흔적 같아. 와우! 뉴스에 제보하자구!”

“아, 뭐야~? 누가 장난친 거야? 저건 합성이야 합성! 포토샵의 위력은 정말 대단해요!”
사진에 찍힌 알록달록한 걸 보고 티격태격하다 결국 끈끈했던 우정이 흔들릴 지경이 되었단다.


[소제시작]사건분석1. 틀린 그림 찾기![소제끝]
“자, 지금부터 두 사진에서 다른 점을 찾아볼까요?”
닥터고글의 전화를 받고 달려온 삼총사 앞에는 얼핏 보기엔 무지개로 보이는 사진이 두 장 놓여 있었다. 사건을 맡겼더니 웬 다른 그림 찾기?

“무지개냐 아니냐를 생각해 보기로 했습니다. 나도 처음엔 무지개인줄 알았거든요.”
“거 봐. 내가 무지개라고 했잖아. 딱 보면 모르냐?”
“하하, 성격이 급하시군요 달터냥 씨. 꼼꼼히 사진을 보고 두 사진의 다른 점을 찾아볼까요?”

비가 온 뒤 하늘이 맑게 갠 날에는 아름다운 무지개를 볼 수 있다. 무지개는 햇빛이 공기 중에 있는 물방울에 꺾이면서 나타나는 현상으로, 위에서부터 빨, 주, 노, 초, 파, 남, 보의 순서를 하고 있다.

“아, 찾았어요, 찾았어! 두 사진은 비슷하지만 분명 달라요. 왼쪽 사진은 빨, 주, 노, 초, 파, 남, 보의 순서로 되어 있는 무지갠데, 오른쪽 사진은 보, 남, 파, 초, 노, 주, 빨로 거꾸로네요!”

눈썰미 좋은 달터냥. 드디어 답 발견!
“하지만 무지개는 항상 빨, 주, 노, 초, 파, 남, 보의 순서여야만 하나요? 거꾸로 된 무지개가 있을 수도 있잖아요?”

오우~, 호기심 많은 어라미스까지! 닥터고글은 이번 기회에 무지개의 원리를 제대로 알고 가야겠다고 생각한다. 닥터고글답게, 과학적으로!


[소제시작]사건분석2. 무지개를 알려 주마[소제끝]
“빛은 똑바로 나아가는 성질을 갖고 있습니다. 하지만 성질이 다른 물질을 만나면 반사되거나 꺾이지요. 이런 성질이 무지개를 만드는 겁니다.”

빛이 꺾이는 것을‘굴절’이라고 한다. 공기 중에서 직진하던 빛이 물방울을 만났을 때에도 굴절이 일어난다. 원래 햇빛은 모든 색깔이 섞여 있는 하얀 빛이지만 물방울에 들어가 꺾이면 색깔별로 꺾이는 정도가 달라진다. 이런 현상을‘분산’이라고 한다. 물방울에 들어간 빛이 반사된 후 다시 나올 때는 보라가 빨강보다 더 많이 꺾인다. 그리고 물방울 속에서 다시 굴절되면서 빨강이 42도, 보라가 40도로 꺾여 나온다.

“하지만 무지개를 만드는 물방울들은 수㎞ 떨어진 곳에 있지요. 그래서 한 물방울에서 굴절이 일어났을 때 여러 가지 색 중에서 하나의 색만 내 눈에 들어오게 되지요. 만약 우리가 물방울에서 퍼져 나온 색 중에서 빨강만 보게 된다면, 아래쪽에 있는 물방울에서는 주황, 노랑의 순서로 다른 색을 보게 되고, 가장 아래쪽 물방울에서는 보라를 보게 되는 거죠.”



[소제시작]사건분석3. 결정적인 단서 발견![소제끝]
닥터고글의 설명으로 확실히 무지개가 아니란 걸 알게 된 삼총사. 이제 UFO의 흔적이냐, 아니면 포토샵의 장난이냐를 가려 내 주길 손꼽아 기다리고 있다.

“포토샵의 장난은 아니에요. 만능자동차 제트가 확인해 주었거든요. 그렇다면 이제 남은 실마리는….”

“거 봐. 내가 처음부터 UFO의 흔적이라고 했잖아. 다른 사람이 보기 전에 얼른 방송국에 제보하자니깐!”

하지만 우리의 닥터고글, 제보하려는 부러터스를 말리는데….
“잠깐! 그 전에좀더생각을해봅시다. 분명 저렇게 빛의 색깔이 보인다는 건 무언가에 빛이 들어가 꺾이면서 퍼졌다는 거예요. 무지개의 물방울처럼요. 그런데 물방울에서 꺾이면 무지개가 될텐데, 물방울 말고 공기 중에 있을 수 있는 건 바로….”

“UFO?”
“오우, 노! 잠깐 생각을 해 보자구요. 아까 소풍갔던 날 하늘에 얇은 구름이 꼈었다고 했죠? 아하~, 이제 확실해졌군요! 자, 제트! 해무리의 종류를 모두 보여 주렴!”




[소제시작]사건분석4. 무지개 같기도 한 해무리[소제끝]
“해무리의 종류가 저렇게 많은 줄 몰랐어요! 해무리는 그저 태양 주변에 만들어지는 둥그렇고 흰 고리라고만 생각했거든요.”
“해무리는 구름이 엷게 낀 날 잘 생기는데, 그 종류에는 여러가지가 있어요. 특히 태양이 32.3도보다 낮게 떴을 때 마치 무지개처럼 보이는‘천정호’가 관측되기도 한답니다.”

무리(헤일로, halo)는 태양이나 달 주변에 만들어지는 흰 고리로, 무지개와 달리 빛이 얼음결정에 들어가 꺾여 나오면서 만들어진다. 여러 가지 모양의 얼음결정에서 해무리가 생기는데, 높은 층에 있는 얇은 판 모양의 육각기둥 얼음결정에서는 천정호가 만들어진다.
“육각기둥의 밑면이 아래쪽을 향해 있으면 빛은 위의 그림에서처럼 들어와 꺾이게 됩니다. 이 때 윗면에서 한 번, 옆면에서 한 번 모두 두 번 굴절하게 되지요.”

“이 때는 무지개와는 달리 보라가 더 많이 꺾이는군요!”
“한 얼음결정의 옆면으로 빛이 꺾여 나오게 될 때 우리 눈에 빨강이 들어오게 되면 그 위에 있는 얼음결정에서는 주황, 노랑의 순서로 보이게 되는 것이죠. 그래서 아래부터 빨, 주, 노, 초, 파, 남, 보의 순서로 보이게 되는 거지요.”

무지개도, UFO도, 가짜 사진도 아니란 걸 알게 된 삼총사. 다시 끈끈한 우정을 되찾게 되어서 너~무 기쁘단다. 사건도 해결됐겠다, 앞으로 영원한 우정을 위해 닥터고글과 함께 기념촬영을 하기로 했다.
“하나, 둘, 셋~ 찰칵!”

댓글1

  • nadong4 2007-04-28 16:04

    0 0

    제가 이 어린이과학동아(일명 어과동)을 신청한 후로부터
    아주 많은 과학 지식을 알게 됬어요^^
    친구들한테 이건 00 고 저건 00 야~ 라며 과학 지식을 알려 주었죠^^
    앞으로 더 재밌는 과학지식을 알려주세요~^^
    전 언제나 어과동 팬~>ㅂ<♡

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