'과학'에 해당되는 글 378건

  1. 2008/09/17 맨손으로 파리잡기... by 작은인장 (10)
  2. 2008/08/29 다섯 가지 꿈에 대한 후일담 - 필독 by 작은인장
  3. 2008/08/29 다섯 번째 꿈 - 비슷한 꿈과 수식 부록들 by 작은인장
  4. 2008/08/21 네 번째 꿈? - 단순히 우리들의 꿈 by 작은인장 (2)
  5. 2008/08/20 세 번째 꿈 - 세 번째 무지개 ; 채운 by 작은인장 (4)
  6. 2008/08/19 자전거와 대중매체 by 작은인장 (7)
  7. 2008/08/19 두 번째 꿈 - 암무지개와 흰무지개 by 작은인장 (2)
  8. 2008/08/18 첫 번째 꿈 - 수무지개 by 작은인장 (1)
  9. 2008/08/06 번개 by 작은인장
  10. 2008/08/04 《라따뚜이》 - 재미있는 과학적 오류들 by 작은인장 (14)
  11. 2008/07/16 KSTAR 첫 플라즈마 생성 성공 by 작은인장
  12. 2008/06/26 웃음만으로 암을 이길 수 있다 by 작은인장 (7)
  13. 2008/06/10 욕조의 소용돌이는 왜 생길까에 대한 추가적인 이야기 by 작은인장 (8)
  14. 2008/06/06 카르만 소용돌이 by 작은인장 (4)
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  24. 2008/04/11 열전류 by 작은인장
  25. 2008/04/11 지구온난화가 해수면을 상승시키는 이유 by 작은인장 (2)
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  27. 2008/03/29 [추천] BBC 다큐멘터리 '바다'를 보고 by 작은인장
  28. 2008/03/28 유리창에 비친 모습은 왜 항상 두 개로 보일까? by 작은인장 (4)
  29. 2008/03/28 노란 식물이 성장하는 원동력은? by 작은인장
  30. 2008/03/13 재수할 때 풀었던 수열문제 by 작은인장 (1)

수학은 공통점을 찾는  것이다. 공통점을 찾는 대상은 제한이 있을 수 없다.

KBS 스펀지 2.0 추석특집을 몇 달만에 살펴봤는데 파리에 대해서 이야기하고 있어 이전(2005/08/14 20:22) 글이 생각났다. 그래서 내가 파리를 보면서 했던 수학에 대해 소개한 글을 다시 보고자 한다.



파리는 곤충으로서 인간의 생활과 밀접한 관계가 있다.

파리가 지긋지긋하지만 파리를 잡는 것은 여간 힘들다.

그래도 파리를 맨손으로 잡는 것에 대해서 이야기해 보고자 한다. ^^


파리를 맨손으로 잡으려면 일단 앉아서 경계를 풀고 쉬고 있는 파리를 찾아야 한다. 쉬지 않는 파리는 작은 자극으로도 쉽게 날아간다. 물론 날아가는 파리를 잡을 수도 있지만...(어제도 그렇게 한 마리 잡았다.) 확률도 무척 낮은데다가... 대충 잡는 것이니 수학이라기보다는 얼추 감이라고 해야 할 것 같다.




우선 그림을 한 번 보자.

파리라기보다는 날개 달린 숫개미 혹은 여왕개미처럼 보이지만... 그래도 파리라 보아주시기 바란다. -_-^


우선 더운 여름날에는 파리를 맨손으로 잡는 것은 포기하자. 더우면 파리의 체온이 올라가기 때문에 신진대사가 빨라져서 행동이 무척 민첩해진다. 그래서 한여름에는 파리를 맨손으로 잡는 것이 불가능해진다. 그러나 삼복더위가 지나가면... 인간에게 승산이 점점 높아진다고 생각한다. ^^

일단 파리를 잡는 방법은 두 가지가 있다. 첫 번째는 파리채로 잡는 방법이고, 두 번째는 손으로 잡는 것이다.

파리에게 커다란 위협을 가하면 파리는 반사적으로 무조건 날아오른다. 하지만 아무렇게나 날아오르는 것이 아니라 뒷쪽으로 15도 정도 방향으로 날아오른다. 그 뒤 그림을 그려놨듯이 S자 코스를 그리면서 유유히 날아간다. 위급한 순간에 파리가 뒤로 날아가는 것은 파리의 날개를 뒷쪽으로 모아놓고 쉬다가 날기 위해 바로 앞쪽으로 흔들기 때문이라고 한다. 그 덕분에 파리는 뒤로 날아가게 된다.

다급할 때 파리가 날아오르는 모습 (스펀지 방송 중)


파리가 날아가는 방법을 알면 파리를 쉽게 잡을 수 있지 않을까?

우선 마음을 놓고 쉬고 있는 파리를 발견하면 손바닥을 펴서 천천히 파리 뒷쪽으로 붙인다. 너무 가깝게 붙이면 안 되고 상황에 따라서 5~10cm정도까지 붙이면 된다. 더 가까이 붙이면 파리가 그냥 날아가거나 파리 잡기를 시도하더라도 손에 부딪힌 뒤 손가락을 오무릴 틈도 없이 튕겨저 날아가버린다. 너무 멀면 S자 코스의 최저단부로 파리가 지나가기 때문에 손으로 잡을 수가 없다. 따라서 5~10cm가 적당하다. ^^
일단 파리 뒷쪽으로 손이 접근하는 것에 성공하면 1/4의 성공이라고 해도 된다. 그 뒤는 손가락을 오무리는 시간을 결정하는 것이 중요하다. 보통 파리가 있던 위치보다 약간 뒤쪽에서 오무리는 동작이 끝나야 한다. 파리가 빠르다보니 너무 느리면 파리가 손 밑쪽으로 도망간다.
손가락을 오무리는 작업까지 끝냈으면.. 1/2의 성공....
아무리 신중을 기해도 절반은 실패하게 된다. 여러 가지 요인이 있겠지만... 그런 것까지 다 고려할 수는 없다. 중요한 것은 파리는 위급할 때는 뒤로 날아오른다는 것이니 꼭 기억하자.

파리를 판판한 방바닥 같은 곳에서 잡는 것에 웬만큼 익숙해지면 울퉁불퉁한 곳이라던지 과일같이 둥근 곳에서도 한번 연습해 보자. 파리의 날아오르는 곡선은 유사하지만, 물체와 손의 움직임 사이의 간격 때문에 좀 더 고난이도의 기술이 필요하다. ^^; 심지어는 자신의 손 위에 앉은 파리도 잡을 수 있다.

파리채로 파리를 잡을 때도..
파리를 정확히 때리는 것보다 파리 약간 뒤쪽을 때리는 것이 잡을 확률이 좀 더 높다.


뱀발:
파리를 맨손으로 잡을 때 혹시 똥파리나 쇠파리가 보일 때는 반드시 도구를 사용하자.
이 녀석들은 난태생이라서... 맨손으로 잡을 때 배 속에서 나오는 구더기를 임질 수 없다. -_-

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  1. BlogIcon 짱군 2008/09/17 11:08  댓글주소  댓글쓰기 수정/삭제

    시골 할머니댁에 파리가 있어서 잡을라치면~~
    잡을때도 있고 못잡을 때도 있었는데...
    요런 방법이 있네요~~~

    뒤에서 파리잡기라. ㅎㅎㅎㅎㅎ
    담에 한번 써봐야겠네요. ㅎㅎ

    • BlogIcon 작은인장 2008/09/24 03:27  댓글주소  수정/삭제

      하지만 전체적으로 못 잡는 경우가 더 많다는 것이....ㅜㅜ
      사실 맨손으로 파리 잡기 싫어요. 가끔 잡아서 거미 먹이로 주긴 하지만...

  2. BlogIcon 엠의세계 2008/09/17 14:06  댓글주소  댓글쓰기 수정/삭제

    개인적으로 벌레류는 맨손으로 상대 못합니다....
    결론은 파리채로 고고~

  3. BlogIcon 아크몬드 2008/09/17 17:33  댓글주소  댓글쓰기 수정/삭제

    ㅎㅎㅎ 재미있는 포스트 잘 읽고 갑니다

  4. BlogIcon 쿼터백 2008/09/17 19:12  댓글주소  댓글쓰기 수정/삭제

    맨손으로 잡으면 안습일텐데 ㅜㅜ

  5. BlogIcon 백마탄 초인 2008/09/17 19:44  댓글주소  댓글쓰기 수정/삭제

    안녕하세요.첫 방문이군요.^ ^

    글을 보며 맨손으로 파리를 잘잡던 고등학교 후배가 문득 떠 올랐습니다.
    그것도 붕붕 날아댕기는 파리를,,,하하하

    종종 들리겠습니다.

※ [필독] 제 블로그의 과학글에 관심을 갖어주신 분들께 감사드립니다.

안녕하세요.
무지개를 설명하는 5개의 글을 드디어 모두 공개했습니다.
수집했던 사진은 훨씬 더 많았습니다만 사진을 공개한 분들께 확인한 결과 대부분 펌한 사진이었거나 응답을 하지 않으셨습니다. 결국 훌륭한 사진들을 공개하지 못한 것들이 좀 많은 것 같습니다.
야후 플리커(flickr), SLRClub, 네이버포토에서 공유를 허락해 주신 많은 분들께 감사드립니다.

이 글은 작성중에 여러 가지 우여곡절이 있었습니다. 원래 A4용지 15장 이상(text만 A4용지 9장)의 분량의 글이었는데 Tistory의 에러로 인해서 절반을 날리고 A4용지 7장만 남았던 적도 있었습니다. (같은 버그로 인해서 절반을 날린 글이 두 개 더 있었습니다.) 덕분에 글의 질이 많이 떨어졌고, 글의 공개시간이 훨씬 오래 걸렸습니다.

또한 이 글은 다른 분들의 조언을 받아들여 하나의 글을 총 5개의 글로 쪼개 공개해 보기도 했습니다. 결과적으로 "글 작성에 들인 정성과 독자의 반응은 반비례한다"는 법칙이 정확하다는 결과만 보여준 것 같습니다. ㅜㅜ (다시 하나로 합쳐서 공개할까 고민중입니다.)
그래도 읽어주신 많은 분들께 감사드립니다.



이 글은 이 블로그의 과학 카테고리의 마지막 글이 될 것입니다. 뿐만 아니라 교육 카테고리의 글도 더이상 갱신되지 않을 것입니다.
이 이후 작성되는 글들은 다른 블로그에만 올리게 될 것입니다.


블로그는 이전에 sciblog.kr 도메인으로 연결되었었던 그 블로그입니다.
하지만 이 블로그를 새로운 모습으로 아직 제대로 설정하지 못했습니다. 곧 제대로 정리한 뒤에 글을 올리도록 하겠습니다.
물론 당연히 이 블로그의 글은 다음 블로거뉴스로 송고되지 않습니다. 오직 블로그 메타사이트에만 등록될 것입니다. 제가 얻을 수 있는 최대한의 모든 정보를 모을까 합니다.



블로그 "5월의 작은 선인장"은 일반적인 보통 블로그로 운영하려고 합니다. 애초에 제가 오마이뉴스 블로그를 티스토리로 옮길 때 "5월의 작은 선인장" 블로그는 일상을 담기 위해 만들었던 블로그였습니다. 오마이뉴스 블로그는 과학/교육 이야기만 남겨놓으려고 했다가 오마이뉴스 서버가 문제가 점점 심각해져서 그냥 통째로 이 곳으로 이사를 왔었습니다.
그 뒤에 과학블로그를 다시 독립시키려고 했지만 이번에는 다음 블로거뉴스가 한 사람당 블로그 하나만 등록을 허용한다는 것을 알면서 다시 연기합니다. sciblog.kr이 잠시 운영되다가 중단된 이유는 그래서였습니다.
그러나 좀 더 심사숙고하여 본 결과 제가 다음 블로거뉴스에 과학/교육과 관련된 글을 전송할 때 뽑히는 것도 아니고, 제 블로그의 정체성을 확보하기 위해서는 나누는 것이 최선이라는 결론을 얻었습니다.

최근 제 블로그에 과학/교육과 관련된 글이 거의 올리지 않았기 때문에 이 블로그는 거의 변화가 없을 것이라고 생각합니다. 글의 수가 좀 줄어든다 뿐이죠. 그러나 확실한 점은 과학/교육 관련 글을 읽기를 원하시는 분들께서는 리퍼러 하나만 더 등록해 달라는 것입니다. 과학/교육 관련 글들만 읽으시겠다면 RSS를 바꾸셔도 됩니다.

http://sciletters.com/rss

곳곳에서 제 블로그를 구독해 주시는 500명 이상의 독자분들께......감사드립니다.

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이 글은 총 5편의 글 중 마지막 다섯 번째 글입니다. ( 첫 번째 글 : 첫 번째 꿈 - 수무지개 )
이 글에서는 못 다 한 이야기들을 사진들 몇 장과 함께 보여드리고, 1~4편에서 말씀드리던 내용들에 대한 수식 계산법을 부록으로 보여드리도록 하겠습니다. 수식들은 물리적인 설명이 대부분 생략되어 있고, 미적분 까지만 사용해서 크게 어렵지는 않으므로 소개해 드리지만, 역시나 수식을 오랫동안 접해보지 않으신 분들께는 어려운 면이 있기 때문에 수식 부분은 별로 권해드리지는 않습니다.

1. 무지개에 대한 계산과 표
무지개에 대한 계산은 고등학교 수학과 물리만을 사용해서 쉽게 계산이 됐습니다. 물론 그 물리적인 이유 등을 알자면 약간 더 고차원적인 수준의 사고를 필요로 하긴 합니다만, 공부하는 분들께는 꼭 필요한 내용이라는 생각이 들어 이 글에 부록으로 계산 과정을 남깁니다.

계산에 앞서 편위각(Dm)은 빛의 방향이 바뀐 총 각도를 말합니다. 물방울에 빛이 들어갈 때와 나갈 때 굴절할 때의 바뀐 각도(각각 θi - θr), 반사될 때의 바뀐 각도(π - 2θr)를 각각 합해서 편위각을 구할 수 있습니다.


사용자 삽입 이미지

여기서 공부하는 사람의 입장에서 편위각(Dm)이 최소가 돼야 하는 이유는 직접 생각해 봐야 할 것이라고 생각합니다. 물리적으로 매우 중요한 이유가 숨어있기 때문입니다. 그래서 전 직접 그 이유를 설명해주지는 않고 공부하는 사람의 몫으로 남겨둡니다.
도 저히 이해가 되지 않으시는 분이라면 『일반인을 위한 파인만의 QED 강의』를 완독해 보시기 바랍니다. 이 을 읽으면 기존의 물리 관이 한 번쯤 바뀌게 될 것이라고 생각합니다. QED는 우리말로 양자전기역학이라 부르는 물리학의 한 분야이며, '스티븐 호킹'이 자신의 저서 『시간의 역사』에서 미래에 새로 나타날 물리학 법칙이 반드시 만족해야 할 중요한 자연법칙이라고 언급하기도 했습니다.

사용자 삽입 이미지

계산결과를 계산기로 직접 계산한 결과는 다음과 같았습니다. 실제 수치를 대입한 계산은 계산기를 사용했지만 시간도 길게 걸리고 짜증나는 계산이었습니다. 위의 수식 계산보다 밑의 계산기 계산이 훨씬 더 오래 걸린 것 같네요. ㅜㅜ

사용자 삽입 이미지




2. 햇무리/달무리에 대한 계산에 대해서

이 그림을 다시 한 번 보자.

빙 정에 의해 계산되는 햇무리 또는 달무리에 대한 계산도 무지개에 대한 계산과 동일한 방법으로 할 수 있습니다. 그러나 그 계산을 시작했을 때 당혹감을 감출 수 없었습니다. 계산이 무척 힘든 삼각함수 방정식으로 바뀌었거든요. 식을 세울 수는 있지만 한 마디로 계산이 될 수 없었습니다.
하지만 현대과학문명이 애니악을 만들기 시작하면서부터 전기로 모든 계산을 하기 시작했듯이 여기에도 계산기를 이용하여 실제 계산을 할 수 있었습니다.
또 하나...... 빛의 역진성을 고려할 때, 또 미적분학을 고려할 때 빙정에 입사하는 빛과 방출되는 빛의 각도가 동일할 때라는 결론을 내릴 수 있었습니다. 이러한 각도는 오른쪽 그림에서처럼 나타나게 됩니다. 좀 더 정밀한 계산을 해본결과 햇무리/달무리 각도는 최소 약 21.76˚에서 나타나게 되는 것이더군요. ^^

결국 햇무리/달무리에 대한 계산은 물리적인/수학적인 직감과 계산기를 이용한 반복계산으로 할 수 있었습니다.

참 좋은(?) 세상이네요. ^^


3. 기타 웹에서 찾은 재미있는 사진들
여기에 있는 사진들은 글을 작성한 뒤에 찾은 사진들 중에 저작권자의 허락을 얻은 사진들과 공개적으로 이용을 풀어준 사진들만 모아봤습니다. 모두들 감사드립니다.
국토정중앙박물관에서 있었던 현상이라고 합니다. 각각 무리해, 해무리, 3차무지개, sun halo이라는 보기 힘든 현상이 동시에 발생했습니다.

촬영자가 태국에 여행갔다가 우연히 찍은 것이라는 해무리 사진. 네이버 메인에 노출됐던 멋진 사진입니다.

비행기구름이 발생하고 있다. 엔진에서 나온 매연에 과포화된 공기의 수증기가 달라붙으면서 입자 크기가 변화하는 모습이 멋지게 나타나고 있다. 또한 비행기 날개의 뒷부분에 나타나는 소용돌이도 멋지게 촬영되었다.

사용자 삽입 이미지
이 두 장의 사진은 자칫 무지개로 생각하기 쉽지만 실제로는 무지개는 아닙니다. 왼쪽 이미지에서처럼 물방울의 앞과 뒤에서 반사가 이뤄질 때 나타나는 간섭현상입니다. 보통 구름을 이루고 있는 물방울은 크기가 매우 작아서 이 두 빛의 경로가 쉽게 나타나지 않습니다. 그래서 두 경로차이가 가장 클 경우인 반대로 반사하는 경우에만 가시적인 효과가 나타납니다. 비행기를 타고 여행하던 중이거나 산 정상에서 구름에 비춘 그림자를 촬영할 때 나타나는 경우가 많습니다. (플리커의 Nemausus 님의 사진의 경우)
그러나 구름을 이루는 물방울이 클 경우에는 꼭 반대로 반사하지 않더라도 충분히 가시적으로 관찰될 수 있습니다. (slrclub의 리버스피릿 님의 사진의 경우)


4. 생각해볼 문제
하늘에서 빠른 속도로 떨어지는 빗방울은 공기의 저항 때문에 위아래로 길고 불규칙하게 늘어납니다. 그러나 소나기구름 멀리서 내리는 빗방울을 살펴보면 무지개가 정확히 나타납니다. 위에서 무지개가 나타나는 모든 조건에 대한 계산은 물방울이 구형이라는 전제조건에서 생각해본 것입니다. 그렇다면 물방울이 구형이 아니어도 무지개가 생길 수 있는 것일까요?

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  1. Subject: 물 속에서는 안경에 비친 모습의 색이 왜 변할까?

    Tracked from 일상의 과학이야기 2008/09/02 07:16  삭제

    지난 4월에 속초로 여행을 갔을 때 재미있는 현상을 발견했다. 내 안경을 물컵에 담갔을 때... 오른쪽 사진을 자세히 살펴보면 알게 되겠지만 물에 담긴 안경과 물에 담기지 않은 안경의 표면에서 비추는 빛의 색이 달라보였던 것이다. 당시에는 야외에서 하늘이 비친 안경을 보면서 이 현상을 발견하게 됐다. 나는 이 현상에 대한 궁금증을 해결하고 싶어 몇 날 며칠[각주:1]을 고민하여 한 가지 가능성을 발견하게 됐다. 분명한 것은 직접 해 보면 알겠지만 안..

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이 글은 총 5편의 글 중 네 번째 글입니다. ( 첫 번째 글 : 첫 번째 꿈 - 수무지개 )

7. 네 번째 무지개는 없는가?
세 번째 무지개에 대해서 계산하고 조사해 보는 과정에서 그렇다면 네 번째 무지개는 있을 수 없을까란 다소 당혹스러운 질문을 스스로 하게 됐습니다. 네 번째 무지개라면 4차 무지개니까 물방울 속에서 4번 반사가 일어나야 하는 쉽지 않은 조건이 생성조건입니다.
세 번째 무지개의 위치를 계산하는 방식을 아예 m 번의 반사가 일어날 경우에 입사각, 굴절각, 최소 편위각을 계산하여 무지개각을 계산할 수 있도록 계산을 해 봤습니다. 계산은 다음번 글에서 보여드리도록 하겠습니다. (고등학교 수학만을 사용해서 계산하는 것이 가능합니다.) 그러나 열심히 계산해 낸 결과가 절 당혹스럽게 했습니다. 무지개각이 42.8˚ ~ 48.3˚에서 나타나는데, 이위치는 수무지개와 암무지개 사이에 해당됩니다. 일반적으로 암무지개와 수무지개 사이에 다른 무지개가 관찰되는 경우는 알려지지 않았으므로 네 번째 무지개를 눈으로 구분할 수는 없다고 보입니다. 더군다나 만들어졌다 해도 네 번이나 반사된 빛이어서 매우 어둡기 때문에 수무지개와 암무지개의 밝기에 가려졌을 가능성이 많지 않을까요?


8. 우리 마음속의 무지개는......
여기까지.... 길고 긴 글을 통해서 여러분께 무지개를 설명했습니다.
그러나 제가 이렇게 무지개에 대해서 과학적으로 분석하는 글을 썼습니다만, 제 글을 읽고 논리적으로 수긍하신 분이라도, 무지개에 대한 꿈과 낭만을 잊지 않았으면 좋겠습니다.

세 번째 무지개를 아시나요?
무지개는.... 하늘에 뜨지요. 태양의 반대편에.....
가장 밝은 무지개를 수무지개라고 합니다. 때때로 그 위에 또 다른 하나가 더 뜰 때가 있습니다. 그 무지개를 암무지개라고 부릅니다.
암무지개는 수무지개보다 더 넓고 어둡습니다.

그런데 세 번째 무지개가 있다는 걸 알고 계시나요?
첫 번째와 두 번째 무지개가 태양의 반대편에서 보이는 것에 비해서 세 번째 무지개는 태양의 주변에서 보입니다. 그래서 세 번째 무지갠 보통 사람들이 있는 줄을 모르죠.

네이버, 다음, 구글을 검색해 봤더니.....
많은 사람들이 세 번째 무지개를 이미 보고 사진으로 남겼더군요. (이건 디카의 힘인 것 같아요. ㅋ) 하지만 그 무지개에 대한 이름들이.....
"이상한 무지개"
"동그란 무지개"
"위로 걸린 무지개"
등등.......

사람들이 저런 이름을 사용하는 것은 무지개는 두 개고, 세 번째 무지개가 있다는 것을 모르는데다가, 무지개는 꼭 태양의 반대쪽에 나타나야 한다는 생각을 하기 때문일 거예요.....
참 슬프죠. 사람들의 생각 속에는 그런 패러다임이......

세상은 참 그런 거 같아요.....
누군가가 끝까지 생각해서 그것을 알려주기 전에는....
사람들은 제한된 생각만 갖죠.

 
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  1. BlogIcon dbjang 2008/08/21 20:53  댓글주소  댓글쓰기 수정/삭제

    언젠가 종로에서 우연히 무지개를 봤는데 정말 아름답더라구요 ^^
    자주 볼 수 있으면 좋은데 :)

    • BlogIcon 작은인장 2008/08/25 00:34  댓글주소  수정/삭제

      그게 정말 아쉽죠.
      이제는 무지개가 떠도 잘 안 보이구요...
      저도 서울에선 세 번인가밖에 못 봤네요. 서울에서 산지만 7년쯤 됐었는데....

이 글은 총 5편의 글 중 세 번째 글입니다. ( 첫 번째 글 : 첫 번째 꿈 - 수무지개 )

6. 3번째 무지개는 없는가?
첫 번째 무지개인 수무지개와 두 번째 무지개인 암무지개에 대해서 이전 글에서 살펴봤는데, 그렇다면 세 번째 무지개는 없을까요? 수무지개는 한 번, 암무지개는 두 번 물방울 속에서의 반사로 형성되었으므로, 세 번째 무지개는 세 번의 반사로 형성될 것입니다.

① 3번째 무지개의 생성원리

세 번째 무지개에 대한 설명도

세 번째 무지개는 3번의 반사로 형성될 텐데, 어떻게 물방울 속에서 3번의 반사가 나타날 수 있을까요? 그 과정은 오른쪽 그림과 같습니다.

햇 볕이 물방울의 위로 들어오느냐 아래로 들어오느냐는 전혀 상관이 없습니다. 일단 물방울로 입사한 빛이 우리에게 관찰되기 위해서는 입사각이 상당히 큰 76.6~76.8˚여야 합니다. 당연히 물방울의 이 부위로 비추는 햇볕의 양은 적으므로 무지개가 형성된다고 하여도 어둡습니다.

3번의 반사를 한 뒤에 밖으로 나오는 무지갯빛은 360˚보다 더 많이 꺾인 상태로 밖으로 나오게 됩니다. 무지개각은 약 140˚ 정도가 되는데, 쉽게 말하자면 태양에서 약 40˚ 정도 떨어진 곳에 위치하게 됩니다. 당연히 태양에서 40˚ 떨어진 곳은 원형의 모양을 갖게 되므로 태양을 빙 둘러싼 모습을 하고 있게 됩니다. 총천연색의 무지개가 태양을 빙 둘러싸고 있다고 상상만 해도 아주 멋지지 않습니까? ^^ 기상용어로 이 무지개를 3차 무지개라고 부릅니다. 다른 무지개에서와 같이 세 번의 내부 반사가 일어나기 때문에 이런 기이한 이름이 붙었습니다.

태양의 방향에 형성되는 대부분의 세 번째 무지개는 밝은 대낮, 태양의 고도가 높을 때 형성됩니다. 높은 고도에서 형성된 물방울은 대부분 구름이므로 세 번째 무지개는 대부분 구름에 비춰진 모습으로 보이게 됩니다. 그래서 사람들은 세 번째 무지개를 무지개가 아닌 '채운(彩雲, Rainbow cloud)'이라는 구름의 이름을 붙여줬습니다. 채운은 보통은 일생에 한 번 볼까말까한 신기한 현상으로 알려져 있습니다.


그러나 세 번째 무지개는 형성조건이 쉽게 형성되지 않으므로 완전히 동그랗게 형성되는 일은 거의 없습니다. 아주 일부분만 부분적으로 형성되곤 합니다. 그래서 하늘에 오색찬란한 예쁜 구름이 홀로 떠 있거나 아니면 하늘에 홀로 떠 있는 반원 모양의 무지개가 되곤 합니다.[각주:1]
 

태양의 반대쪽에 생기는 무지개는 두 개였기 때문에 동시에 관찰할 수 있었습니다. 그렇다면 태양 쪽에는 세 번째 무지개는 홀로 형성될까요? 재미있게도 태양 쪽에 형성되는 또 하나의 광학현상인 햇무리가 형성됩니다. 햇무리는 이미 살펴보았듯이 태양에서 약 22˚ 떨어진 주변에서 형성되므로 태양과 세 번째 무지개 사이에 형성됩니다.
그러나 햇무리와 세 번째 무지개가 동시에 형성되는 것은 빙정과 물방울이 동시에 하늘에 떠 있어야 하는 것이므로 현실적으로 거의 관찰할 수 없습니다. 밑의 사진이 중요한 자료인 것은 그렇기 때문입니다.
 

세 번째 무지개도 역시 태양에 의해서만 형성되는 것이 아니고 달에 의해서도 형성됩니다. 거의 흰 색으로 보이는 것은 다른 흰무지개와 같습니다.[각주:2]

② 세 번째 무지개의 색깔
세 번째 무지개의 색깔은 어떤 순서대로 나타날까요? 각각의 굴절률에 대해서 생각해보면 간단히 알 수 있습니다. 무지개 각도가 빨간색에서는 137.5˚이고, 보라색에서는 141.9˚이므로 빨간색이 안쪽(태양에 가까운 쪽)에 있고, 보라색이 바깥쪽(태양에서 먼 쪽)으로 있을 것입니다. 물론 세 번째 무지개의 경우 너무 흐릿하여 색을 쉽게 구분할 수 없는 경우가 많습니다. 하지만 간혹 쉽게 구분이 되는 경우도 있는데, 외국에서 찍힌 아래 사진을 보면 분명하게 다양한 색이 나타남을 알 수 있습니다.


ps.
위에서 말씀드렸습니다만 채운은 일생동안 한 번 볼까 말까 하다고 합니다. 하지만 전 간혹 생각합니다. 채운을 보기 힘든 것이 아니라 우리가 하늘을 바라보면서 살아가질 못하는 것이라고.....
  1. 이 부분에서 많은 사람들이 오해를 하곤 합니다. 심지어 어떤 글에서는 땅을 보호하는 상징인 무지개가 뒤집혀서 관찰되는 것은 머잖아서 큰 재앙이 땅에 내릴 징표라고 주장하는 사람들도 있는 것으로 보면 세상 사람들은 자신들이 알지 못하는 현상을 이용해서 남에게 감언이설을 퍼트리는 것을 좋아하는지도 모르겠습니다. [본문으로]
  2. 재작년쯤(2006년) 초에 딱 한 번 세 번째 흰무지개를 본 적이 있었습니다. 포근하던 겨울이 저녁에 갑자기 추워지면서 하늘 꼭대기에 물방울이 생겼었나보더군요. 하늘의 절반을 차지하는 흰 원이 너무너무 멋진 모습이었습니다. 무지개가 너무나 밝아 별도 몇 개 보이지 않더군요. ^^ 일반 카메라로 담을 수 있는 좁은 각도의 달무리와는 다르게 세 번째의 흰무지개는 80˚ 이상의 시선각도로 일반 카메라로는 촬영할 수가 없었습니다. 더 나아가서 너무 어두워서 삼각대 없이는 흰무지개의 부분만 촬영할 수도 없었습니다. 흰무지개를 촬영하기 위해서는 좋은 카메라에 광각렌즈와 삼각대가 필수품이더군요. 사실은 그 당시에는 그 모습이 달무리인줄 알고 '달무리가 굉장히 넓게도 형성되는구나!' 라고만 생각했었는데, 이제 와서 생각해보면 분명 세 번째 흰무지개였습니다. 그 멋진 모습을 촬영하지 못했다는 것이 정말 안타까웠습니다. [본문으로]
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Posted by 작은인장

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  1. BlogIcon EPL 2008/08/20 14:17  댓글주소  댓글쓰기 수정/삭제

    와.. 정말 눈으로 한번 봤으면 좋겠네요

    • BlogIcon 작은인장 2008/08/25 00:31  댓글주소  수정/삭제

      저도 학수고대하고 있습니다.
      얼마전에는 꿈 속에서 본 적이 있습니다. 칼라꿈을 꿨더랬죠..... 그 전 7월에는 더 황당한 꿈을 꾼 적도 있습니다.ㅋㅋㅋ