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초중고 미술 시간에 배웠던 색의 삼원색과 빛의 삼원색은 대부분 흘려듣거나 시험을 위해 단순히 외우기만 하였습니다. 이번 글에서는 이러한 다양한 색에 숨겨져 있는 과학, 물리 현상에 대해 알아보도록 하겠습니다. 색의 삼원색 색의 삼원색은 미술이나 다양한 인쇄에서 주로 사용되는 기본적인 색상입니다. 서로 다른 색의 물감이나 도료를 혼합하면 색상이 변하지만 밝기가 어두워지고, 계속해서 다양한 색을 추가하여 섞으면 더욱 명도가 낮아지는데 이를 ‘감산혼합’이라고 하며, 이러한 색 체계에서 가장 기본적인 3가지 색을 삼원색이라고 합니다. 과거 미술 시간에는 적색, 청색, 황색으로 배웠으나 실제로는 CMY인 시안(Cyan, 청록색), 마젠타(Magenta, 자홍색), 옐로(Yellow, 황색)에 추가로 검정(Black)까지 4가지 색상이 기본 원색입니다. 청록색, 자홍색, 황색을 모두 혼합하여도 완벽한 검정색이 구현되지 않기 때문입니다. 색의 삼원색(왼쪽)과 빛의 삼원색(오른쪽) 이와 같이 청록색, 자홍색, 황색, 검은색을 다양하게 혼합하여 여러 색상을 표현하는 것이 미술 작품과 사진을 포함한 다양한 인쇄 분야에서 활용하는 색의 체계가 되는 것입니다. 하지만 근본적으로 백색은 어떠한 혼합으로도 표현할 수 없습니다. 색을 섞을수록 명도와 채도가 낮아지는 감산혼합이기 때문입니다. 빛의 삼원색 빛의 삼원색은 레드(Red) 적색, 그린(Green) 녹색, 블루(Blue) 청색으로, 이 3가지 색상의 광원을 혼합하여 다양한 색을 구현합니다. 색을 섞을수록 어두워지는 감산혼합과는 반대로 혼합할수록 밝아지므로 ‘가산혼합’이라고도 부릅니다. 가산혼합과 감산혼합은 서로 반대되는 개념으로 보색 관계에 있게 되어 근접 배치할 경우 시각적 구분이 상대적으로 더욱 명확해집니다. 빛의 삼원색은 그 근원이 빛 자체이기 때문에 가산혼합의 색상 체계는 광학 기기나 전자기기에 널리 사용됩니다. 예를 들면 TV나 컴퓨터 모니터, 스마트 기기의 디스플레이에서 주로 사용됩니다. LED와 같은 빨강...

세상을 환하게 비추고 우리의 눈으로 사물을 볼 수 있도록 해주는 빛은 현대 물리학에서도 빼놓을 수 없는 중요한 대상입니다. 이번 글에서는 빛의 속도가 유한한 상수 특성을 갖는다는 특수 상대성 이론과 우리 인간들이 현재와 미래를 바라보기보다는 과거를 볼 수밖에 없는 이유에 대해 알아보도록 하겠습니다. 빛의 특성 지난 글에서 빛은 다양한 파장을 가지고 있는 파동(Wave)의 특성을 보유하고 있으며, 다양한 물질을 지나가면서 굴절(Refraction)되고 분산(Dispersion)된다고 얘기하였습니다. 그 밖에도 다른 글에서 이야기할 간섭(Interference), 회절(Diffraction) 특성도 가지고 있으며, 근본적으로는 포톤(Photon)이라는 입자의 성질도 가지고 있습니다. 이번 글에서 얘기할 가장 중요한 빛의 특성은 그 속도가 일정하다는 것입니다. 진공에서 초속 30만 km, 조금 더 정확하게는 초당 299,792,458 미터의 속도로 항상 일정하게 이동합니다. 역사상 최고의 물리학자 아인슈타인 박사는 초고속으로 움직이는 광원에서 발사되는 빛의 속도도 일정하며 단지 시간이 변하는 것이라고, 특수 상대성 이론을 통해 이야기하였습니다. 진공에서의 빛의 속도인 초속 299,792,458 미터는 물리적으로 얻을 수 있는 가장 빠른 속도로, 이보다 더 빠른 속도는 불가능하며 관측 지점에 상관없이 일정한 값을 갖는 기본 물리 상수인 것입니다. 그러나 진공이 아닌 굴절률 n의 매질을 빛이 통과하는 경우 빛의 속도는 아래와 같이 변경됩니다.  v = c / n 여기서 v는 매질에서의 빛의 속도, c는 진공에서의 빛의 속도, n은 매질의 절대굴절률입니다. 앞에서 얘기한 바와 같이 빛의 물리적인 최대 속도가 진공에서의 속도이므로, 진공이 아닌 특정 매질의 n은 1보다 큽니다. 굴절률이 n인 매질을 통과하는 빛의 속도는 진공보다 느려지게 됩니다. 하지만 여기서도 감소할 뿐 일정한 상수라는 사실은 변함이 없습니다. 빛은 공간 왜곡이나 불균일함에 ...

연휴도 많고 휴가도 많이 떠나는 시절입니다. 산이나 바다, 해외로... 이번 글에서는 휴가지에서 발생하는 크고 작은 다양한 사고로 다쳤을 때 매우 유용하게 사용할 수 있는 응급처치 방법에 대해 알아보도록 하겠습니다.  구급상자 여행을 떠나기 전에 만일의 사태를 대비한 구급상자를 준비해서 가져가는 것이 좋습니다. 또한 당뇨, 고혈압 등 지속적인 치료약 복용이 필요한 경우에도 충분하게 약을 챙겨야 합니다. 소독약, 화상용 거즈, 압박붕대, 약솜, 밴드, 소화제, 해열제, 소염진통제, 곤충 관련 바르는 약 등 기본 상비약들인데, 직접 준비하는 것이 번거롭다면 세트로 판매하는 제품을 잘 확인해서 구입하는 방법도 있습니다. 휴가지에서도 필요한 구급상자 찰과상 우선 상처 부위에 이물질이 묻었을 경우 깨끗한 물을 이용해 닦아내고, 알코올이나 과산화수소 등의 소독약으로 닦아내면서 소독합니다. 출혈이 있을 경우에는 손으로 직접 압박하거나 압박붕대를 사용하면 일반적으로 10분 이내에 지혈됩니다. 출혈이 심할 경우 상처 주변을 묶기도 하는데, 팔이나 다리가 절단되는 큰 부상이 아니라면 지혈을 위해 오랜 시간 동안 묶는 것은 혈액순환을 방해하여 조직에 손상이 생길 수 있으니 주의해야 합니다. 금속이나 흙에 의해서 찰과상이 발생한 경우 파상풍(금속이나 땅속의 파상풍균이 상처에 감염되어 신경 독을 발생시켜서 근육수축을 일으키는 질환)이 우려되므로 반드시 상처 부위를 소독하는 것이 좋습니다. 만약 낚시 바늘에 찔린 경우, 제거하려고 찔린 방향으로 힘을 주면 피부를 뚫을 수도 있으므로 주의해야 합니다. 적절한 공구가 있다면 낚시 바늘의 끝 부분을 잘라내고 빼낸 후 소독해야 합니다. 어떠한 경우든 상처가 깊은 경우 반드시 전문 병원에서 치료를 받는 것이 좋습니다. 골절 만일 뼈가 부러졌다면 이를 임의로 맞추거나 원래 상태로 돌려놓으려고 하지 말아야 합니다. 부러진 뼈 때문에 근육, 인대, 혈관 등 주변 조직이 손상되어 2차적인 문제까지 발생하기 때문입니다. 골절 부위가 움직...

자유 낙하 운동 고전 역학의 기본 항목 중에 하나인 자유 낙하 운동! 이번 글에서는 쉬운 듯하지만 실제 풀어보면 상당히 어려운, 하지만 매우 재미있는, 자유 낙하 운동을 하는 물체와 공기 저항을 받으며 낙하는 물체에 대한 운동 방정식을 자세히 풀어보도록 하겠습니다. 순수 자유 낙하 운동 방정식 공기 저항을 무시하면 공중에서 중력에 의해 지표면으로 자유 낙하하는 물체에 작용하는 힘은 중력 이외의 다른 힘은 없습니다. 따라서 물체에 작용하는 힘을 F, 물체의 질량을 m, 물체의 가속도를 a, 중력 가속도를 g라고 정의하면 운동 방정식은 아래와 같이 시작됩니다. F = m·a = m·g 양변을 질량 m으로 나누면 a = g 중력가속도 g는 이 경우에 상수이므로 이것을 시간 t에 대해 적분하면 속도를 얻을 수 있습니다. v = v o + g·t 다시 시간 t에 대해 적분하면 자유 낙하하는 물체의 높이 y에 대한 식을 얻을 수 있습니다. y = y o + v o ·t + 1/2·g·t 2 조금 더 간단히 하기 위해 초기 높이 y o = h, 초기 속도 v o = 0, 수직 방향으로 위쪽이 +y라고 가정하면 아래처럼 수직 방향에서의 물체 속도와 높이에 대한 방정식을 구할 수 있습니다. v = - g·t y = h - 1/2·g·t 2 위 식을 시간 t에 대해 아래처럼 정리할 수 있습니다. t = [ 2(h - y) / g ] 1/2 여기서 y = 0이라고 놓고 풀면, 물체가 자유 낙하하여 땅바닥에 떨어질 때까지의 걸린 시간 t는 t = (2·h/g) 1/2 가 되며, 그때의 속도도 아래와 같이 구할 수 있습니다. v = - g·t = - (2·g·h) 1/2 하지만 에너지 보존 법칙을 이용하면 조금 더 쉽고 간단하게 동일한 수식을 얻을 수 있습니다. 초기의 위치 에너지가 모두 운동 에너지로 전환되므로 물체의 에너지 E와 관련된 수식은 아래와 같이 정리됩니다. E = m·g·h = m·g·y...

인터넷 세상을 살면서 또 자기 홍보 시대에 살면서 여러모로 필요한 닉네임! 재미있고 웃기면서도 독특한 닉네임과 유머 몇 개를 모아 보았습니다. 재미있고 웃긴 닉네임 sul.zip, sool.zip : 압축 파일 이름을 패러디한 술집 관련 닉네임 위풍당닭, 속닭속닭, 코스닭 : 치킨 음식점과 관련된 닉네임 광어생각 : 광수생각을 패러디한 횟집 관련 닉네임 돈 내고 돈 먹기 : 돼지고기 음식점 관련 닉네임 복 떡 방 : 복을 주는 떡집 관련 닉네임 선영아 머리해, 버르장머리 : 헤어 숍 관련 닉네임 부정부페, 동방부페: 뷔페 음식점 관련 닉네임 백설 탕: 사우나 관련 닉네임 감자 감자 가족이 행복하게 살고 있었는데 늦둥이 막내 감자가 태어났습니다. 그런데 형 감자와 누나 감자들이 막내 감자를 주워왔다고 자주 놀리는 것이었습니다. 그날도 너는 주워왔으니 감자가 아니라고 형, 누나 감자들이 놀리자 울면서 엄마 감자한테 달려간 막내 감자는 이렇게 물어보았습니다. 막내 감자: "엄마, 나 감자 맞아?" 엄마 감자: "그럼 우리 감자고 말고!" 막내 감자는 옆 방에 있던 삼촌 감자에게 달려가 확인 차원에서 다시 물었습니다. 막내 감자: "삼촌! 나, 감자 맞아?" 삼촌 감자: "당근이지!" "당근"이라고? 충격을 받은 막내 감자는 울면서 할머니 감자에게 달려갔습니다. 막내 감자: "할머니, 저 감자 맞지요?" 그러자 할머니 감자는 막내 감자를 끌어안으며 이렇게 말하는 것이었습니다. 할머니 감자: "오이야~!" 재미있는 닉네임과 유머 굿모닝 연휴를 맞이하여 아들 부부가 아이들을 데리고 노부부 집을 방문하였습니다. 밤새 곤히 자던 손자 녀석이 아침에 일어나면서 할아버지를 보자 이렇게 말하는 것이었습니다. 손자: "굿모닝! 할아버지!" 할아버지: "인석아, 그게 무슨 소리야?" ...

때로는 우리가 선의로 한 행동이 어떤 이에게는 좋지 않은 결과를 주고, 맑고 순수한 어린이들이 우리들을 허무하게 만들기도 합니다. 이번 글에서는 이러한 상황이 주는 웃음 폭발과 재미있는 유머 2개를 정리해 보았습니다. 선의! 허무!  선의 그 옛날 증기기관으로 기차가 달리던 시절의 이야기입니다. 기차가 어느 역을 정차하였다가 다시 천천히 출발한 지 얼마 안 되어, 한 남자가 검표원에게 달려가 다급한 목소리로 이렇게 말하였습니다. 남자: "지금 내려야 하는데 어떻게 하지요? 깜빡 졸다 역을 지나쳤어요! 정말 중요한 사업 약속이 있는데 정말 큰일입니다! 어떻게든 내릴 수 있도록 도와주세요!" 검표원은 이미 기차가 출발하였기 때문에 다음 역에서 내려야 어쩔 수 없다고 설명했으나, 그 남자가 너무도 간절하게 사정을 하자 마지못해 이렇게 말하였습니다. 검표원: "그러면 이렇게 한 번 해보시겠어요? 아직 기차 속도가 그렇게 빠르지 않으니 가능할 것 같습니다. 객차 입구에서 손을 잡아 드릴 테니, 손님은 최대한 빨리 달리면서 땅에 내리는 겁니다!" 이것저것 따질 상황이 아니었던 남자는 흔쾌히 동의하였고, 둘은 바로 객차 입구로 향하였습니다. 검표원이 손을 잡은 상태에서 남자는 발을 살짝 내딛자마자 열심히 뛰었습니다. 그리고 기차의 속도와 남자의 달리는 속도가 비슷해지자, 검표원은 잡았던 남자의 손을 놓았습니다. 결국 검표원의 생각대로 성공한 것이었습니다. 기차의 마지막 칸이 그 남자를 지나가는 바로 그 순간, 남자는 곰처럼 덩치 큰 한 남자의 손에 잡혀 기차에 다시 태워졌습니다. 황당한 표정을 짓은 남자에게 덩치 큰 남자는 이렇게 말하는 것이었습니다. 남자는 검표원에게 고맙다고 소리치고 손을 흔들면서, 서서히 달리는 속도를 줄이고 있었습니다. "당신, 운 좋은 줄 알아! 힘센 내가 아니었으면 당신은 이 기차 놓쳤어!" 재미있는 유머 허무 한 초등학교 앞에 조그마한 구멍가게가 있었습니다. 워낙 공간이 ...

간헐적으로 발생하는 우리나라는 물론 다른 나라의 지진에서도 볼 수 있듯이 그 영향력은 실로 대단합니다. 이번 글에서는 지진이 어떤 것이며, 그 원인은 무엇이고, 발생 시의 대응 요령에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다. 지진이란? 지진(Earthquake)은 지구 내부에서 발생한 에너지에 의한 파동이 지표면까지 도달하여 지반을 진동시키는 자연 현상입니다. 심하면 땅이 갈라지고 산사태는 물론 건물이 붕괴되고, 심지어 집채만 한 높이의 너울성 파도인 쓰나미까지 발생시키는 무서운 자연재앙이기도 합니다. 에너지가 최초 발생되어 파동이 생긴 지점을 진원(Focus)이라고 하며, 진원에서 지표면에 수직이 되도록 이은 선이 지표면과 만나는 지점을 진앙(Epicenter)이라고 합니다. 또한 진원과 진앙에서 관측지점까지의 거리를 각각 진원거리와 진앙거리라고 합니다. 지진의 진원과 진앙 지진의 원인 지진의 원인은 일반적으로 탄성반발설(Elastic rebound theory)과 판구조론(Plate tectonics) 두 가지 학설로 설명합니다. 탄성반발설 1906년 캘리포니아 대지진이 발생했을 때 미국의 과학자 레이드(H. Reid 1859~1944)가 산안드레아스 단층을 조사하면서 제기한 학설입니다. 지면에 단층이 존재한다고 가정할 때, 이 단층에 오랫동안 힘(탄성력)이 가해지면서 에너지가 축적되는데 어느 한계에 도달하면 특정 부분이 견디지 못하고 파괴되면서 지진이 발생한다는 이론입니다. 하지만 그러한 에너지 근원에 대한 설명을 하지 못하는 이론이기도 합니다. 판구조론 1912년 독일의 지질학자인 알프레드 베게너(Alfred L. Wegener)가 남미의 동부 해안선과 아프리카의 서부 해안선이 잘 들어맞는다는 사실을 근거로, 현재 지구의 지각은 약 2억 년 전에 판게아(Pangaea)라는 하나의 초대륙으로부터 갈라져 나왔다는 가설을 제시하였고 1960년대에 이르러 판구조론으로 발전하였습니다. 커다란 7개의 지각판인 북미판, 남미판, 유라시아판, 태평양판, 아...