PARANBOOT

가을이 되면 하늘이 유난히 맑고 파랗게 보인다. 여름에는 하늘이 뿌옇거나 흐려 보이는 날이 많고, 겨울과 봄에도 완전히 맑은 하늘을 보기 어렵다. 그렇다면 왜 가을에만 이렇게 선명한 파란 하늘을 볼 수 있을까? 이를 설명하기 위해서는 대기 중의 공기 밀도, 습도, 기류의 흐름, 햇빛의 산란 효과 등을 살펴봐야 한다. 1. 하늘이 파랗게 보이는 이유 하늘이 파랗게 보이는 것은 빛의 산란(Scattering) 때문이며, 특히 레이리 산란(Rayleigh Scattering)이 중요한 역할을 한다. (1) 빛의 산란이란? 태양빛은 여러 가지 색(빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라)으로 이루어진 백색광(White Light)이다. 이 빛이 대기 중의 분자들과 충돌하면서 산란되는데, 산란되는 정도는 ..

미세먼지는 인간의 건강과 환경에 큰 영향을 미치는 대기 오염 물질이다. 18세기 후반에서 19세기 초반에 걸쳐 진행된 산업혁명(Industrial Revolution) 동안에는 대규모 석탄 사용과 공업화가 본격적으로 이루어지면서 대기 오염이 심각한 문제로 떠올랐다. 그러나 오늘날에도 자동차 배기가스, 공장 배출물, 화석연료 사용 등으로 인해 미세먼지 문제가 심각하다. 그렇다면 산업혁명 당시의 미세먼지와 현재의 미세먼지를 비교하면 어느 시기가 더 심각할까? 이 글에서는 산업혁명 당시의 미세먼지 오염 상황과 현재의 미세먼지 오염을 비교하면서, 기술 발전과 환경 규제가 대기 질에 어떤 영향을 미쳤는지 살펴보겠다. 1. 미세먼지란 무엇인가? 미세먼지는 공기 중에 떠다니는 작은 입자들로, 인간의 호흡기에 침투하여..

인간도 지구라는 공기 안에 사는 것인가? 물고기와 다를 바가 없을까? 지구의 환경을 바라보는 관점에 따라 인간과 물고기의 차이를 다양한 방식으로 해석할 수 있다. 물고기가 물속에서 살아가는 것처럼, 인간도 지구의 대기(공기) 속에서 살아가며, 공기가 없는 환경에서는 생존할 수 없다. 이를 단순하게 보면, 인간도 물고기와 다를 바 없이 공기라는 매질 속에서 살아가는 존재라고 할 수 있다. 그러나 인간과 물고기의 생존 방식에는 여러 차이점이 존재한다. 물고기는 물에서 산소를 얻기 위해 아가미를 사용하고, 인간은 공기 중에서 산소를 흡수하기 위해 폐를 사용한다. 또한 인간은 중력과 대기의 균형 속에서 살아가며, 물고기는 부력과 압력 변화 속에서 살아간다. 이 글에서는 "인간도 물고기처럼 공기 속에서 사는 것인..

요즘 뉴스에 자전축이 바뀌고 있다는 기사가 나오고, 기후도 바뀌고 있다는 기사도 자주 들을 수 있다.지구의 기후는 여러 요인의 영향을 받지만, 그중에서도 **자전축(tilt of Earth's axis)**은 기후 변화에 중요한 역할을 한다. 지구의 자전축이 변화하면 태양의 입사각이 달라지고, 이는 계절 변화, 극지방의 기온 변화, 해류의 흐름, 대기 순환 등에 영향을 미쳐 기후에 큰 변화를 일으킬 수 있다. 본 글에서는 지구의 자전축이 무엇인지, 자전축이 변하면 기후에 어떤 영향을 미치는지, 과거 자전축 변화로 인해 어떤 기후 변화가 발생했는지 등을 살펴보겠다. 1. 지구의 자전축이란? 지구는 하루에 한 번 자전하며, 이 자전의 중심축을 자전축(Rotational Axis)이라고 한다. 현재 지구의 자..

날씨가 안 좋거나 ,비가 오는 날번개가 내리 친다. 이 번개를 우리가 매일 사용하는 전기로 변환해서 사용 할 수 없을까? 이론적으로 가능할 것처럼 보이지만, 현실적으로 번개의 불규칙성과 기술적인 문제로 인해 실용적인 발전 방법으로 활용하기 어렵다. 본 글에서는 번개의 에너지량, 번개를 활용한 발전의 이론적 가능성, 기술적 문제점, 연구 사례 등을 살펴보면서, 왜 번개 발전이 실용화되지 못하는지에 대해 심도 있게 분석해 보겠다. 1. 번개의 에너지는 얼마나 될까? 번개는 구름과 지표면 사이에 형성된 전위차가 방전되면서 발생한다. 번개의 전압과 전류를 분석하면, 대략적인 에너지량을 추정할 수 있다. (1) 번개의 전압과 전류 번개의 전압: 1억 ~ 10억 볼트 (V) 번개의 전류: 1만 ~ 20만 암페어 (..

무지개는 태양 빛이 공기 중의 빗방울을 만나 굴절, 반사, 분산되면서 나타나는 자연현상이다. 흔히 볼 수 있는 무지개는 빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라 순서로 배열되지만, 이 순서가 언제나 일정한 것은 아니다. 무지개의 색 순서는 빛의 굴절과 반사 각도, 공기 중의 수분량, 관찰자의 위치 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 무지개의 종류에 따라서도 색깔의 순서가 다르게 보이기도 한다. 무지개의 색이 형성되는 원리와 다양한 상황에서 색깔이 변할 수 있는 이유를 자세히 살펴보자. 1. 무지개의 색이 형성되는 원리 무지개는 태양 빛이 공기 중의 물방울을 만나면서 생긴다. 물방울은 빛을 굴절시키고 내부에서 반사한 뒤 다시 굴절되어 우리 눈에 도달한다. (1) 빛의 분산과 프리즘 효과 태양 빛은 ..

여름 새벽에 일어났을 때 안개가 끼는 날이 있다. 그러면 그 날은 무지하게 덥겠구나 라는 생각을 하게 된다. 왜 무더운 날 새벽에는 안개가 껴있는지 궁금해서 알아봤다.   왜 더운 날 새벽에는 안개가 끼는가? 안개는 공기 중의 수증기가 응결되어 작은 물방울 형태로 떠 있는 현상으로, 기온과 습도 변화에 따라 발생한다. 특히 더운 날 새벽에 안개가 자주 끼는 이유는 낮 동안의 열기와 밤사이의 기온 하강이 주요 원인이다. 이를 이해하기 위해 기온, 수증기, 대기의 움직임 등을 종합적으로 살펴볼 필요가 있다. 1. 안개의 형성 원리 안개는 공기 중의 수증기가 응결하여 미세한 물방울을 형성하면서 발생한다. 이 과정은 이슬점(dew point)과 관련이 있다. 이슬점은 공기가 포화 상태가 되어 수증기가 물방울로 ..

기상 예측은 날씨 변화를 분석하고 미래의 기후를 예측하는 과학적인 과정이다. 최근 슈퍼컴퓨터의 성능이 기하급수적으로 발전하고, 인공지능(AI)과 빅데이터 기술이 도입되면서 기상 예측의 정확도가 점점 높아지고 있다. 그러나 여전히 기상 예측은 100% 정확하지 않으며, 종종 틀리는 경우가 많다. 그렇다면 왜 데이터 기술과 컴퓨터 연산 능력이 계속 발전하는데도 기상 예측은 완벽하지 않을까? 이를 설명하기 위해 데이터의 한계, 대기의 복잡성, 컴퓨터 모델의 한계 등을 중심으로 분석해보자. 1. 데이터 기술이 발전해도 기상 예측이 완벽하지 않은 이유 기상 예측의 핵심은 정확한 데이터 수집이다. 아무리 좋은 컴퓨터가 있어도 초기 데이터(현재 날씨 상태)가 정확하지 않으면 결과도 부정확할 수밖에 없다. (1) 모든..

겨울철 눈이 내리면 이상하게 평소보다 더 따뜻해진다는 느낌과 눈이 오면 고요해지는 신기한 경험을 하게 된다. 이를 설명하기 위해 우리는 눈이 내리는 기온 조건, 눈의 구조, 소리의 성질 등을 이해할 필요가 있다. 1. 눈이 오는 날 기온이 덜 춥게 느껴지는 이유 일반적으로 겨울에 눈이 오는 날은 기온이 상대적으로 덜 춥게 느껴진다. 그 이유는 대기의 온도 변화, 구름층의 역할, 그리고 습도의 영향 때문이다. (1) 눈이 내리는 기온 조건 눈은 얼음 결정으로 이루어져 있으므로, 눈이 형성되려면 기온이 0°C 이하로 내려가야 한다. 하지만 눈이 내릴 수 있는 최적의 조건은 기온이 영하 1°C에서 -5°C 정도인 경우가 많다. 너무 추우면(영하 -10°C 이하) 대기가 건조해져 눈보다는 가벼운 얼음 결정이나 ..

비가 오면 관절이 아프다거나, 기분이 안 좋다거나, 우울해진다거나 하는 주변 사람들이 많아진다.왜 비가 오면 이러한 일들이 일어나고, 우리 몸에는 어떠한 영향을 끼치는 것일까?1. 기압이란 무엇인가? 기압(Atmospheric Pressure)은 공기가 지구 표면을 누르는 힘을 의미한다. 공기는 무게를 가지고 있으며, 지구 중력에 의해 눌리면서 기압이 형성된다. 고기압(High Pressure): 공기가 하강하면서 형성되며, 일반적으로 맑은 날씨를 만든다. 저기압(Low Pressure): 공기가 상승하면서 형성되며, 비나 구름이 많이 발생하는 날씨와 관련이 있다. 기압은 hPa(헥토파스칼)이라는 단위로 측정되며, 평균적인 기압은 약 1013hPa이다. 하지만 날씨에 따라 기압은 변화하며, 특히 저기압이..