d라이브러리

무더운 늦여름 오후. 소나기가 그치자 탐정사무실 동쪽 하늘에 아른아른 무지개가 피어올랐어요.
“바깥은 이렇게 아하~르흠~다운데~, 나는 오늘도 할 일이 산더미네~.”
개코 조수가 흥얼거리며 서류를 정리하는데 갑자기 바깥이 소란스러워지더니 누군가가 문을 쾅쾅 두드렸어요.
“여기가 동화마을에서 제일 똑똑한 꿀록 탐정이 있는 사무소입니까!”

●원작 : 김동인의 단편 소설 <;무지개>;

동화마을에 무슨 일이?

무지개 라이더스, 
무지개를 찾으러 출발!

미처 대답도 하기 전에 땀에 젖은 사람들이 사무소 안으로 우르르 들어왔어요. 재킷의 등에는 무지개 무늬와 함께 ‘무지개 라이더스’라고 수놓아져 있었죠.
“안녕하세요. 우리는 무지개를 찾는 자전거 동아리 ‘무지개 라이더스’입니다. 꿀록 탐정께 부탁하고 싶은 일이 있어서 찾아왔어요.”
헐레벌떡 뛰쳐나온 꿀록 탐정 앞에 대장으로 보이는 사람이 나타났어요. 헬멧을 벗고 나니 생각보다 앳된 얼굴이라 꿀록 탐정은 살짝 놀랐죠.
“제가 어떤 도움을 드릴 수 있을까요?”
“우리는 동화마을 어딘가에 있을 무지개의 끝을 찾고 있어요!”
대장인 ‘소년’은 어렸을 때부터 무지개를 좋아했어요. 무지개가 나타나는 곳마다 무지개를 쫓아 뛰어다니다, 나이가 든 후에는 자전거를 타고 동화마을 곳곳에 떠오른 무지개를 찾기 시작했죠. 함께 무지개를 찾는 친구들이 모여 자전거 클럽까지 만들었고요.
‘뭐야…? 이 사람들 귀엽잖아…?’
“그냥 무지개, 쌍무지개, 달무지개, 안개무지개…. 우리는 지금까지 보지 않은 무지개가 없어요. 그런데! 아무리 자전거를 열심히 밟아도 무지개가 시작되는 곳에는 도달할 수 없더군요.”
무지개의 끝을 향해 아무리 달려도 무지개가 점점 멀어진다는 것이었죠.
“아하, 그렇군요. 무지개의 끝을 찾으려면 먼저 무지개의 원리부터 알아야겠네요. 마침 지금 무지개가 떠 있으니, 함께 달릴까요? 개코 조수, 내 헬멧이랑 스쿠터 준비해 줘!”

통합과학
개념 이해하기

무지개, 빛과 물이 만드는 섬세한 마법!

여름날 소나기가 그치면 떠오르는 무지개! 무지개는 햇빛이 빗방울을 거치며 굴절과 반사를 일으켜 나타나는 현상입니다. 흰색으로 보이는 햇빛에는 다양한 색깔의 빛이 섞여 있어요. 햇빛에 여러 색깔의 빛이 섞여 있는지 확인하려면 햇빛을 프리즘에 통과시키면 돼요. 프리즘을 통과한 햇빛은 파장에 따라 빨주노초파남보의 빛으로 나뉘죠. 빛의 색깔은 빛 파장에 따라 달라지기 때문에, 다양한 색깔의 빛이 섞여 있다는 말은 햇빛에 다양한 파장의 빛이 섞여 있다는 말과도 같은 뜻이죠.

이와 똑같은 일이 무지개에서도 일어나요. 햇빛이 공기 중의 물방울을 만나면 공기에서 물방울 속으로 들어가면서 ‘굴절’을 일으켜요. 굴절은 빛이 서로 다른 물질을 통과할 때 방향이 바뀌는 현상이에요. 빛이 지나가는 길에 있던 원자는 빛의 진동을 방해해서 빛의 속도를 줄어들게 만들어요. 공기보다는 원자들이 빽빽하게 모여 있는 물방울 속에서 빛의 속도가 더 줄어들며 굴절이 일어나지요.

그런데 이때, 파장에 따라서 빛이 굴절하는 각도가 미세하게 달라져요. 실제로 물방울 내부에서는 붉은빛보다 파란빛이 약 2° 더 굴절됩니다. 이 차이로 햇빛이 다양한 색으로 나뉘게 됩니다.
즉, 공기 중의 물방울 하나하나가 미세한 프리즘이 되어 햇빛을 색색들이 분리한 것이죠.

통합과학 넓히기

서울에 쌍무지개가 떴다!

지난 7월 중순 오후, 하늘을 올려다본 서울 시민들은 깜짝 놀랐어요. 소나기가 그친 서울 하늘에 쌍무지개가 떠올랐기 때문이죠. 쌍무지개는 원래의 무지개 바깥에 희미한 무지개가 하나 더 생겨서 두 개의 무지개가 보이는 현상을 이야기해요. 원래의 무지개를 ‘1차 무지개’라 부르고, 바깥의 무지개를 ‘2차 무지개’라 부르기도 하지요.

‘1차’와 ‘2차’는 햇빛이 물방울 안에서 몇 번 반사되었는지를 뜻합니다. 햇빛이 물방울 안에서 한 번 반사되어 바깥으로 나오면 1차 무지개가 생겨요. 그런데 햇빛은 물방울 안에서 두 번 반사돼 바깥으로 나오기도 해요. 이렇게 나온 빛이 2차 무지개를 만들지요.

빛이 두 번 반사되다 보니 2차 무지개는 1차 무지개와 형태가 달라요. 1차 무지개는 우리 시야의 반경 40~42°에서 보이지만, 2차 무지개는 50~53°에서 만들어져 더 크게 보여요. 그뿐만 아니라 색상 배열도 반대로, 안쪽이 빨간색, 바깥이 보라색으로 되어 있죠. 2번 반사되는 빛의 양이 적기 때문에 1차 무지개보다 더 어둡고 흐리게 보인답니다. 그래서 쌍무지개는 날씨가 선명하지 않으면 보기 힘들지요.

기상청은 “이번에 나타난 쌍무지개는 대기 중 물방울이 고르게 분포되지 않은 ‘국지성 소나기’로 인해 발생한 것”이라고 설명했어요. 서울 등지에 국지성 소나기가 내린 15일, 17일, 19일에 무지개가 나타난 것이죠. 기상청은 한쪽에는 해가 떠 있고 다른 한쪽에는 소나기가 쏟아지면서, 햇빛이 소나기의 빗방울을 통과하여 무지개가 만들어졌다고 설명했답니다.

에필로그

소년과 무지개 라이더스 단원들은 시무룩한 표정으로 꿀록 탐정을 바라봤어요.
“시야의 특정 각도에서만 무지개가 보인다는 건, 우리가 아무리 자전거를 밟아도 무지개의 끝을 잡을 수 없다는 거네요. 우리가 움직이는 만큼 무지개도 움직일 테니깐요.”
꿀록 탐정은 고개를 끄덕이며 말했어요.
“하지만 풀죽을 필요는 없어요! 지금까지 수많은 무지개를 좇아 페달을 밟은 덕에 그 누구보다도 건강해졌잖아요.”
이 말을 들은 무지개 라이더스 단원들의 얼굴에 웃음이 감돌았어요.
“그리고 여러분이 기록한 무지개의 관측자료를 동화마을 기상대에 들고 가 보세요. 기상학자들이 
연구 자료가 생겼다고 엄청 좋아할걸요?”
“듣고 보니 그렇군! 대원들, 기상대로 출발!”
자전거들이 시끌벅적하게 멀어지는 모습을 바라보며 꿀록 탐정은 미소지었답니다. 

개념퀴즈

2차 무지개가 
1차 무지개보다 밝다.
(    O   ,    X    )