색에 따른 열 흡수량

- 영유아조 -( 이영란 , 정유리 , 김아현 )

실험의 필요성과 목적

대부분의 사람들이 여름에는 흰 색 계통의 옷을입으면 시원하고 겨울에는 검은 색 계통의 옷을 으면 따뜻하다고 한다 . 그 것은 각각의 색이 흡수하는 태양 복사 에너지의 양이 다를 것이고 , 그런 이유 때문에 흰 색의 옷을 입으면 시원하고 검은색의 옷을 입으면 따뜻할 것이라는 생각을 하게 되었다 . 그런데 흰색계열과 검은색 계열뿐만 아니라 사람들이 여름에는 파란색을 입으면 더 시원해보이고 겨울에는 빨간색 계열을 입으면 더 따뜻할 거라는 생각을 하게 되는데 그것이 진짜 사실인지 너무 궁금해서 실험해 보게 되었다 !

연구의 목적• 물체가 햇빛을 흡수하는 정도는 색깔에 따라

다르다 .• 태양 복사 에너지가 색깔에 따라 흡수되는

정도를 실험을 통해 알아본다 .

연구의 방법1. 가설여름에는 파란색 옷보다 빨간색 옷이 더시원할

것 이다 .2. 실험 설계 기술준비물 : 흰색 천 , 검은색 천 , 빨간색 천 ,

파랑색 천 , 노랑색 천 , 초록색 천 , 백열전구 6 개 , 줄자 , 타이머 , 온도계 6 개

실험 방법2-1① 온도계 구부에 흰색 , 검은색 , 빨간색 , 파랑색 , 노랑색 ,

초록색의 천을 씌운다 .② 천을 씌운 온도계를 일정한 간격을 두고 놓는다 . ( 온도계와

온도계 사이 : 30cm)③ 백열전구를 온도계에 10cm 간격을 두고 10 분동안 빛을

쬐인다 .④ 백열전구를 온도계에 30cm 간격을 두고 10 분동안 빛을

쬐인다 .⑤ 백열전구를 온도계에 50cm 간격을 두고 10 분동안 빛을

쬐인다 .⑥ 온도변화가 가장 큰 적당한 간격을 관찰한다 .

2-2① 온도계 구부에 흰색 , 검은색 , 빨간색 , 파랑

색 , 노랑색 , 초록색의 천을 씌운다 .② 천을 씌운 온도계를 일정한 간격을 두고 놓는다 .

( 온도계와 온도계 사이 : 30cm)③ 백열전구를 온도계에 10cm 간격을 두고

놓는다 .④ 온도계의 온도를 15 분마다 관찰한다 .⑤ 온도 차이가 많이 나는 색을 순서대로 기록한다 .

2-3① 온도계 구부에 흰색 , 검은색 , 빨간색 ,

파랑색 , 노랑색 , 초록색의 천을 씌운다 .② 천을 씌운 온도계를 햇빛이 가장 잘 드는 곳에

일정한 간격을 두고 놓는다 .( 온도계와 온도계 사이 : 30cm)③ 온도계의 온도를 10 분마다 관찰한다 . ④ 온도차이가 많이 나는 색을 순서대로 기록한다 .

실험과정

스탠드나열 ~

결과물 !

여름에 가장 시원할거 같은 색

파란색노란색초록색빨간색

겨울에 가장 따뜻할거 같은 색

빨간색노란색파란색초록색

이론적배경• ◉ 가시광선이란 ?• 눈으로 지각되는 파장 범위를 가진 빛 .

물리적인 빛은 눈에 색채로서 지각되는 범위의 파장 한계 내에 있는 스펙트럼이며 , 대략 380~780nm(nanometer) 범위의 파장을 가진 전자파이다 .

태양광선 에너지태양복사에너지란?태양에서 방출되는 에너지는 0.2∼4μm의 파장 범위를 가지며 , 짧은 쪽으로부터 r선 , X선 , 자외선 , 가시광선 , 적외선 , 전파 등으로 구분되며 , 그 중에서 우리가 볼 수 있는 것은 가시광선으로서 그 파장의 범위가 0.4∼0.7μm이다 . 태양복사에너지 중 자외선 등의 단파장은 오존의해 거의 흡수되고 , 지표에는 0.35∼4μm 범위의 에너지만 도달한다 .기체의 종류마다 흡수하는 파장 영역이 정해져 있습니다 . 즉 특정한 파장을 가지는 가시광선은 흡수하고 나머지는 투과시키는데 그것을 '선택적 투과 '라고 표현한 것입니다 . 가시광선의 파장범위 기준으로 보라색 가시광선 밖에 있는 영역이 자외선을 나타내고 빨간색 가시광선을 기준으로 안에 있는 영역이 적외선이라고 할 수 있다 . 스펙트럼을 확인해 보면 보라색은 에지가 커 파장이 짧다 . 그래서 흡수를 많이 해 반사를 적게 하기 때문에 온도가 더 높고 , 빨간색은 에너지가 작으므로 파장이 길어 흡수를 적게 하고 반사를 많이 해서 온도가 낮다 .

실험결과1. 결론• 색깔에 따른 온도 상승률과 최종온도가 다른 이유는

색깔에 따른 흡수율과 반사율이 다르기 때문이다 . 쉽게 말해 , 흡수율이 클수록 온도가 높고 반사율이 클수록 온도가 낮다 . 그래서 실험에서 보는 것과 같이 흡수율은 파란색이 높고 빨간색이 낮은 것이다 .

2. 제언• 우리가 한 여름에 검은색으로 수놓은 아스팔트 위를

걸으면 큰 더위를 느끼는 이유가 바로 여기에 있다 .

참고자료• 홍길동 (2011). ~~~~~ 실험 개발 및

적용 . 00 학회지• 사임당 (1999). 도서명 . 00 출판사 .• www.dol.pe.kr/cosmos/

earth_science/sun-e.htm?code_name....

• 즐거운 과학 세상 사이언스올

끝감사합니다 -by 영유아