태풍이 가져다준 선물, 무지개

태풍이라고 두려워하며 진작 겁을 먹을 이유는 없다. 태풍은 수시로 방향과 규모 및 강도가 바뀌기 때문에 기상 특보를 예의 주시하며 미리 적절하게 대응하면 피해를 최소화할 수 있겠지만, 사람의 힘으로는 감당이 되지 않는 경우도 있어 어쩔 수 없이 피해를 입게 된다. 특히 도시의 아파트에 거주하는 사람들은 피해가 거의 없지만, 시골의 단독 주택이나 농업과 수산업 및 임업 등에 종사하는 사람들은 태풍으로 한 해 농사를 망치는 경우까지 생기기 때문에 늘 하늘을 보고 바람과 구름을 읽으려 한다. 이번 태풍 14호 찬투는 그 진로가 보통의 태풍과는 달라서 마치 곡예비행을 하는 듯하다.

중국으로 향하다가 갑자기 방향을 틀어 대한해협으로 빠져나가는가 했는데 일본 쿠슈 지방으로 상륙하여 오사카를 거쳐 동경 쪽으로 직진하다 태평양으로 나아간다고 하니 일본은 또다시 물난리를 겪을 것 같다. 비록 처음보다는 훨씬 규모와 강도가 약해졌다고 해도 태풍은 태풍이다. 어제 밤늦게 모든 문과 창문을 꼭꼭 닫고 잤는데, 아침에 일어나니 비도 오지 않고 바람도 그다지 세차게 불지 않았다. 오전 일찍 5일 대목장을 보러 나갔는데 비가 오는 가운데도 시장 길은 인산인해였다. 모두들 기상 상황에 무관하게 차례상 준비를 성의껏 하려는 마음이 장바구니에 가득 담겨 있는 것 같다.

아침에 일어나 태풍 14호 찬투와 추석 차례상 준비 등을 생각하면서 베란다로 나가다 보니 에덴공원부터 시작하여 상공에 아름다운 무지개가 만들어져 있었다. 정말 오랜만에 보는 무지개여서 애들 아빠와 첫째를 불러 함께 무지개를 한참 바라보았다. 어릴 적 시골 고향에서는 여름만 되면 한 두 차례 볼 수 있었던 무지개였지만, 사는 것이 바쁘고 대부분 도시에서 생활을 하다 보니 하늘 올려다볼 일도 많지 않고 무지개가 생겨도 그냥 지나치기도 했을 것이다. 오랜만에 베란다에서 무지개를 바라보고 있으니 전혀 색다른 기분이었다. 한참을 서서 곱게 7가지 색깔로 채색된 무지개를 감상했다.

<오랜만에 보게 된 아름다운 무지개>

<에덴공원에서 시작하여 또렷하게 원호를 그리고 있는 무지개>

무지개를 보면 행운이 찾아온다는 말도 들은 것 같아 오늘 좋은 일이 생길 것 같은 마음이 든다. "빨주노초파남보(빨강, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라)"라는 일곱 가지 색깔을 외운다고 했던 때가 어제 같은데 벌써 머리에는 흰머리카락이 희끗희끗 나고 눈가에 주름이 잡힌 나이가 되었다. 마음은 여전히 어릴 때와 다름이 없는 것 같은데 몸은 하루가 다르게 변화하고 있으니 이 세상에서의 소풍놀이 할 시간도 차츰 줄어들고 있는 것만은 사실이다. 꿈만 같은 세월이고 무지개와 같이 잠깐 생겼다 사라지는 인생이다. 무지개를 보며 이런저런 생각이 오가는 사이에 순식간에 무지개가 사라졌다.

용케 태풍 14호 찬투의 덕분에 오랜만에 무지개까지 볼 수 있는 행운을 얻어 아침부터 기분이 좋았다. 아침에 일어나니 구름이 잔뜩 끼여 있는 가운데 비가 부슬부슬 내리고 있었다. 아침 식사를 준비하는 사이에 바깥이 훤해지는가 했는데, 얼마 지나지 않아 햇볕이 비치고 있었다. 그때 베란다에 잠깐 일을 보러 나갔다 무지개를 보게 된 것이다. 무지개는 공기 중의 물방울에 의해 태양광선이 반사 및 굴절되어 나타나는 원호인데, 태양의 반대쪽에 비가 오면 나타난다고 한다. 여하튼 집 안에서 편안하게 태풍이 온다는 아침에 아름다운 무지개를 본 것은 특별한 선물인 것만은 틀림이 없다.

다음은 물리학백과에 나오는 무지개에 관한 내용이다.

무지개는 대기 중 수증기에 의해 태양광선이 굴절, 반사, 분산되면서 나타나는 기상학적 현상이다. 무지개는 하늘에서 태양이 위치한 반대편에 형성되며, 대부분 호 모양으로 생기지만 원형으로도 생길 수도 있다. 대기 중에 물방울이 있고 태양광선이 낮은 위도로 있을 때 무지개 생길 확률이 상대적으로 높으므로 아침에 서쪽 하늘에서 초저녁에는 동쪽 하늘에서 주로 관측된다.

무지개는 실제 물체가 아닌 광학적 환각으로 나타나는 현상으로 물리적으로 다가갈 수가 없다. 관찰자의 위치로부터 특정 거리에서 생기지 않고 공기 중 물방울들에 의한 빛의 굴절, 반사, 분산에 의해 발생하여 특정 각도로 볼 때 관찰할 수 있다. 따라서 관찰자의 위치에 따라 무지개의 위치는 달라 보일 수도 있다.

무지개는 불연속적인 파장의 빛들로 이루어지지 않고 연속적인 스펙트럼을 가진다. 무지개를 흑백으로 보게 되면 연속적인 그러데이션(gradation)만 보이고 특정 색 밴드는 보이지 않는다. 사람의 눈에 특정한 색으로 구분되어 보이는 것은 시력 한계에 의한 것으로, 사람의 눈으로 제일 선명하게 보이는 색이 빨간, 주황, 노랑, 초록, 파랑, 남색, 보라색이기 때문이다.

<물방울에 의한 백색 태양광의 파장에 따른 분산 모식도 (출처 : 한국물리학회)>

태양광선이 물방울을 만날 때 일부 빛은 물방울에서 반사되고 일부는 굴절하게 된다. 태양광은 다양한 파장의 빛을 포함한 백색광이고, 서로 다른 파장의 빛은 각기 다른 각도로 굴절하게 된다. 파장이 길수록 작은 각도로 굴절된다. 즉, 파장이 긴 적색 계열 빛은 작은 굴절각도를 가지고, 짧은 파장의 청색 계열 빛은 상대적으로 큰 굴적각도를 가지게 된다. 따라서 물방울의 뒷면을 만났을 때 만나는 지점이 달라 백색광이 다양한 색을 가진 스펙트럼으로 분산되게 된다. 짧은 파장의 청색 빛은 더 큰 각도로 굴절되기 때문에 호의 안쪽에 보이게 되고, 적색 빛은 호 바깥 부분에 보이게 된다. 그리고, 굴절되어 돌아오는 빛의 세기는 42도일 때 제일 세다. 이는 물방울 뒤쪽에서 전반사되는 각도는 42도보다 작을 때에만 가능하기 때문이다.

<출처 : 무지개 [Rainbow] (물리학백과)>