눈 내리는 날, 밤에도 밝은 과학적 이유

눈 내리는 날, 밤에도 밝은 과학적 이유

눈이 내린 날의 밤은 유독 주변이 밝은 것을 느낄 수 있습니다. 특히 하늘이 잘 보이는 높은 곳이나 가로등이 있는 곳에서 야경을 보면 그 밝기를 실감할 수 있습니다. 그래서 오늘 눈 내리는 날, 밤에도 밝은 이유에 대해 간략히 풀어보고자 합니다.

출처: 픽사베이

결론부터 말하자면 눈은 아스팔트, 콘크리트, 잔디 등에 비해 반사율이 높아서 주변을 밝게 만들어줍니다. 이는 빛이 산란되는 방식과 관련이 있습니다. 눈은 대부분 하얀색입니다. 하얀색은 반사율이 높아서 빛을 모든 방향으로 산란시킵니다.¹⁾ 따라서 지면에 쌓인 눈에 부딪힌 빛은 대부분 대기 중으로 다시 반사됩니다.

눈은 태양 복사의 80~90% 만큼을 반사합니다. 반면에 아스팔트나 콘크리트는 태양열을 거의 반사하지 못합니다. 따라서 바닥에 쌓인 하얀 눈에 부딪혀 다방면으로 반사된 빛이 우리의 눈에 잘 들어오게 되면서 눈이 내리는 날, 밤임에도 불구하고 주변이 밝게 보일 수 있는 것입니다. 밤에 켜지는 가로등 빛도 영향을 미칠 수 있습니다.

이 현상은 물체가 빛을 받았을 때 반사하는 정도를 나타내는 알베도(Albedo)로 보다 자세히 설명할 수 있습니다.²⁾ 알베도는 밝기의 척도로 0 ~ 1 사이의 수치로 표기합니다. 0은 검은 것을 의미하고 이는 빛이 완전히 흡수된 상태인 반면, 1은 빛이 완전히 반사된 것을 의미합니다. 아스팔트는 0.04, 잔디는 0.25, 콘크리트는 0.55의 알베도를 나타냅니다. 이에 반해 하얀 눈의 알베도는 0.8로 매우 높습니다.³⁾

 

색깔에 따른 빛의 반사

하얀색, 검은색, 빨간색의 빛 반사

위의 그림은 하얀색, 검은색, 빨간색 표면에 빛이 도달했을 때 나타나는 현상을 이미지로 표현한 것입니다.⁴⁾ 하얀색은 모든 색의 광선을 반사하지만 검은색은 흡수합니다. 빨간색은 빨간색의 광선만 반사하기 때문에 우리 눈에 빨간색으로 보이는 것입니다.

이러한 특성은 우리가 흔히 착용하는 마스크에서도 확인할 수 있습니다. 여름철에 하얀색 마스크를 끼면 얼굴이 더 탄다는 이야기를 들어본 적이 있을 겁니다. 그 이유는 하얀색이 빛을 반사하기 때문입니다. 마스크 표면에서 반사된 빛이 주변 얼굴에 닿으면서 살이 탈 수도 있는 것이죠. 그에 반해 검은색은 빛을 흡수하여 마스크 주변으로 빛을 반사하지 않으면서 얼굴이 타는 것을 막을 수 있습니다. 따라서 여름철에 얼굴 피부가 타는 것이 싫다면 검은색 마스크를 착용하는 것이 좋습니다.

 

(좌) 바깥은 하색, 안쪽은 검은색인 양산, (우) 양산의 안과 밖으로 도달하는 햇빛

여름철 사용하는 양산의 색깔도 마찬가지입니다. 전문가들은 바깥쪽은 하얀색, 안쪽면은 검은색인 양산을 사용하는 것이 가장 좋다고 조언합니다. 이런 구조의 양산을 쓰면 오른쪽의 사진에서 볼 수 있듯, 바깥쪽 하얀 면은 내리쬐는 직사광선을 반사하고 안쪽 검은색은 지면으로부터 반사된 열을 흡수합니다. 결과적으로 신체 주변 온도를 낮추는 효과를 주어서 양산을 쓰면 열기를 덜 느끼게 됩니다.

 

결론

이번 포스팅에서는 눈 내리는 날 밤에도 밝은 이유에 대해서도 다루었습니다. 하얀색은 반사율이 높아서 빛을 모든 방향으로 산란시키는 특성이 있습니다. 하얀 눈에 부딪혀 다방면으로 반사된 빛이 우리의 눈에 잘 들어오게 되면서 눈 내리는 날, 밤임에도 불구하고 주변이 밝게 보일 수 있는 것입니다. 궁금증 해결에 도움이 되셨길 바라며 이상으로 포스팅을 마치겠습니다.

 

참고문헌

1) Breakdown: Why it’s brighter at night after it snows
2) 위키백과: 반사율
3) Weather Whys: Why is it so bright at night after a snow event?
4) FROMLIGHT2ART, Seeing in Black and White: How Colors Reflect Light