[뉴스포스트 전문가칼럼=김민경 소장]
자연 속에 숨겨진 컬러의 비밀
사람은 자연과 더불어 주변의 많은 색과 함께 생활하고 있지만 이러한 색들을 직접적으로는 인식하지 못한다. 그러나 자연에는 수많은 색이 존재하며 같은 지역이라도 빛의 특성과 작용에 의해 시간과 날씨 그리고 계절에 따라 각각 다른 색을 지니고 있으며 이는 사람이 색을 인식하는 데 큰 영향을 끼친다. 우리가 자연 환경으로부터 얻을 수 있는 색은 750만 여 종에 달하며 일반적으로 사람이 눈으로 구별할 수 있는 색은 200만여 가지이다. 특히, 자연이 빚어내는 컬러는 같은 색상이라도 계절과 빛에 따라 다르게 보여 진다는 매력을 지니고 있다.
우리가 보고 느끼는 자연의 컬러에 대한 숨겨진 컬러의 비밀 첫 번째
1. 물은 투명한데 바다는 왜 파란색일까?
바닷물을 컵에 떠서 보면 조금 탁하기는 해도 완전한 무색투명이다. 그런데 바다를 그릴 때는 너나없이 파란색으로 칠한다. 원래 물의 색깔은 투명한데 왜 바다의 색깔은 파랗게 보일까?
원래, 물분자 H₂O에는 붉은 빛을 흡수하는 성질이 있다. 그러나 컵 한 잔 정도의 분량에서는 그 성질을 발휘하지 못해 자연광이 그냥 지나쳐 버리기 때문에 무색투명하게 보인다. 그렇다면 바다는 어떨까? 물분자의 성질대로 빛이 바다 속 깊이 들어가면 빛의 요소인 ‘빨 주 노 초 파 남 보’ 가운데 붉은 빛을 띠는 요소는 흡수되고, 푸른색 계통의 색깔만 남는다.
하지만, 우리 눈은 바다 속에서 되돌아오는 빛만 보는 것이 아니다. 해면상의 반사광과 바다 속에서 돌아오는 파란색 계통의 빛이 서로 복잡하게 얿혀서 푸른 바다 빛을 만들어낸다. 따라서 햇살의 강도와 파도의 높이, 하늘의 색깔과 보는 사람의 각도 등에 따라서 바다는 매순간 색을 달리한다.
2. 하늘은 왜 파란색일까?
‘하늘은 왜 파란색일까?’ 어린 시절 누구나 한 번쯤 품어본 질문일 것이다. 또 아이를 가진 부모라면 아이들로부터 종종 듣게 되는 질문이기도 하다. 이때, “하늘은 옛날부터 죽 파란색이었어. 이유 같은 건 없다고!”이렇게 대답한다면 부모로서 자격미달이다.
앞서 말한 물이 붉은 빛을 흡수하는 성질이 있듯이 작은 기체분자는 파장이 짧은 푸른빛을 강하게 반사해내는 성질이 있다. 파장이 짧고 푸른빛은 진동수가 큰 빛, 즉 에너지가 큰 빛이다.
이러한 푸른빛이 기체분자에 닿으면 원자 안의 전자를 상하로 심하게 흔들어 움직이고 전자의 움직임에 따라서 같은 진동수를 갖는 푸른빛이 강하게 방출되는데 이런 현상을 ‘레일레이 산란’의 정체라 한다.
일반적으로 여기저기 흩어지는 푸른빛을 평균해보면 서로의 진동으로 사라지는데 기체분자는 제각기 움직이기 때문에 균형 잡힌 상태가 아니라 대기 중에서 끊임없이 흔들린다. 이 흔들림에 의해 산란된 푸른빛은 사라지지 않고 하나씩 분자에서 산란된 빛과 같은 강도를 띠게 되는데 그래서 하늘이 파랗게 보이는 것이다.
3. 구름은 왜 하얄까?
기온이 이슬점 아래로 떨어지면 공기 중에 들어 있던 수증기가 한데 엉기어 물방울이 된다. 이런 작은 물방울들이 모인 것이 구름이다.
이처럼 구름은 다양한 크기의 물 분자가 모여서 생성된다. 제각기 다른 크기의 입자가 모인 구름은 산란되는 진동수가 다양하다. 즉 가장 작은 입자는 파란색을, 조금 큰 입자는 초록색을, 더 큰 입자는 빨간색을 산란한다.
그러다가 입자 전체가 모이면 여러 다양한 색깔의 빛이 합쳐지는 가산혼합의 원리에 따라 흰색이 되는데 맑은 날의 구름이 흰빛으로 보이는 것은 수증기에 의한 빛의 산란이 구름 속에서 여러 번 되풀이되어 반사율이 100%에 가까워지기 때문이다.
다만, 구름 속의 물 입자가 더 커질 경우 빛은 흡수되고 산란된 빛의 양이 적어지므로 이런 구름은 상대적으로 어둡게 느껴진다. 구름의 물 입자는 더 커지면 무게를 이기지 못해 결국 땅으로 떨어지는데 우리는 그 물 입자를 ‘비’라고 부른다.
4. 물은 투명한데 눈은 왜 하얄까?
팥빙수의 재료가 되는 얼음은 투명하다. 그러나 그 얼음을 잘게 부수면 하얀색으로 변하는데 이는 빛이 공기에 난반사를 일으켜 흰색으로 보이는 것이다. 우리 눈에 보이는 물체의 색은 모두 해당 물체가 반사해낸 색으로 예를 들어 노란색 코트는 노란색만 반사하고 다른 빛은 모두 흡수해버리기 때문에 노란색으로 보이는 것이다.
이처럼, 눈이 하얗게 보이는 것은 눈 결정의 삐죽삐죽한 선들이 여러 각도로 빛을 반사하기 때문인데 눈이 잘 녹지 않는 것도 난반사 덕택이다.
또한, 폭포의 물줄기가 하얗게 보이는 것도 수많은 물방울과 물거품이 온갖 방향으로 빛을 난반사하기 때문이다.
출처- 색깔의 수수께끼 , 김민경의 실용색채활용
<김민경 한국케엠케연구소 소장, kmkcolor93@daum.net>
▷김민경 소장은?
-1993년 한국케엠케색채연구소 설립
-1998년 한국인 피부색에 어울리는 퍼스널컬러 유형 분석
-2003년 여성경제인협회 선정 ‘닮고 싶은 인물’ 선정
-2014년 육군사관학교 색채디자인 감사장
-2014년 아시아 미 페스티벌 색채부문 올해의 아티스트상
-2014년 컬러워크 국제초대전 ‘작품상’ 수상
-2015년 럭셔리 브랜드 모델 어워즈 아트 프로페셔널상
-‘튀는 색깔이 뜨는 인생을 만든다(1999)’, ‘색깔의 수수께끼’(2006) 등 다수 저서
-현) 한국케엠케색채연구소 소장
-현) 한국CPI협회(KSCPI) 회장
-현) 소울샵엔터테인먼트 본부장
-현) 프랑스 마르즈 베르레르 퍼스널컬러 한국 대표
-현) 세계한식문화협회 한브랜드 총재
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