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해바라기는 여름을 대표하는 꽃이다. 피서지를 가다보면 길가에서 혹은 들이나 산에서 노랗고 꽃이 큰 해바라기를 볼 수 있다. 또한 곳곳에 푸른빛의 금강초롱, 주황빛의 동자꽃, 노란색의 좀가지풀 등 여름 들꽃들이 각양각색의 색깔을 띠며 저마다의 자태를 뽐내는 것을 목격할 수 있다.
이렇게 꽃들은 계절을 대표하고 의미를 나타낸다. 개나리는 봄의 전령사 역할을 한다. 그런가하면 카네이션은 공경과 감사의 꽃이다. 5월을 대표하는 붉은 장미는 사랑의 의미를 나타낸다. 가을이 되면 우리는 주변에서 국화를 자주 보게 된다. 장례식장에서도 조의를 뜻하는 의미로 하얀 국화가 쓰이기도 한다. 그런데 다양한 색깔의 꽃들 중에 유독 찾을 수 없는 꽃이 있다. 바로 검은 색깔의 꽃이다. 장미 중에 흑장미가 있지만 이것도 자세히 들여다보면 검붉은색일 뿐 정확히 검은색은 아니다.
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가시광선은 빨·주·노·초·파·남·보 무지개색
왜 검은 꽃은 없을까. 이 질문의 답을 알기 위해서는 광원(光源)에 대한 이해가 필요하다. 보통 자연계의 중요한 광원은 태양이다. 태양빛은 전자기파의 일종으로 파장의 길이에 따라 구분된다.
파장의 범위는 분류 방법에 따라 다소 차이를 보이지만 우리가 눈으로 감지할 수 있는 빛의 파장은 약 400~800 nm인 전자기파이다. 이 영역의 빛을 우리는 가시광선이라 부른다. ‘nm’는 빛의 파장을 나타내는 단위로 ‘나노미터’라고 읽는다. 보통 태양이 하얗게 보이지만 프리즘을 통과시켜보면 빨·주·노·초·파·남·보인 무지개색으로 나타난다. 이것이 가시광선이다. 태양광선에 들어있는 다양한 파장의 빛들이 프리즘을 통과할 때 굴절되는 정도가 다르기 때문에 이렇게 다양한 색깔이 나오는 것이다. 가시광선의 파장은 빨강이 가장 길고 보라가 가장 짧다.
적외선은 가시광선의 빨간색보다 파장이 길고 강한 열작용을 가지고 있는 것이 특징이다. 파장은 약 800~100,000nm이다. 적외선은 사람의 육안으로 볼 수는 없지만 알 수 있는 방법은 있다. 일상적으로 어둠 속에서 열을 내는 물체를 가까이하면 피부로 온도를 느낄 수 있는데 이것이 적외선이다.
파장의 약 400nm이하인 자외선은 가시광선의 보라색보다 파장이 짧고 화학작용이 강해 화학선이라고 부르기도 한다. 에너지도 높아 단백질이나 유기물에 손상을 입힐 수 있을 정도다. 또한 자외선도 사람의 육안으로는 보이지 않지만 동물들은 자외선의 파장을 감지하기도 한다. 예를 들어 벌과 같은 곤충은 꿀이 들어있는 꽃을 찾기 위해 유용한 자외선을 볼 수 있다고 알려져 있다. 이외에도 자외선보다 파장이 더 짧고 투과력도 높은 X선과 감마선 등이 있다.
물체를 감지할 수 있는 것은 빛의 반사하는 성질 때문
가시광선은 보통 물체와 부딪히게 되면 흡수되거나 반사된다. 그러나 그냥 통과되는 경우도 볼 수 있는데 이 때 우리는 ‘투명하다’고 부른다. 대표적인 물체로는 유리가 있다. 그런데 유리로 만들어진 거울은 모든 빛을 반사한다. 왜냐하면 바로 앞에 유리를 대고 뒤에는 반사율이 높은 재질로 코팅을 하기 때문이다.
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우리가 물체의 색을 감지할 수 있는 이유도 바로 빛의 흡수 및 반사하는 성질 때문이다. 사람의 눈은 각막, 유리체, 망막으로 구성된다. 이중 망막 안에 시각세포인 추상체가 있다. 바로 이 추상체에서 색깔을 인식한다. 정확히 말하자면 추상체를 구성하는 세포들이 색을 인지한다고 할 수 있다. 사실 이 세포 하나하나에는 빛의 삼원색인 빨강, 녹색, 파랑 중 한 가지만 있다. 그러나 빛의 삼원색을 각각의 조금씩 다른 비율로 혼합하면 흰색을 포함한 그 어떤 색도 나타낼 수 있다. 이렇게 망막으로 들어온 빛은 추상체를 자극해 화학반응을 일으킨 다음 물리적 신호로 변화돼 뇌신경으로 전달하여 우리가 색깔을 알 수 있도록 해주는 것이다.
꽃의 색깔도 마찬가지다. 꽃잎에 들어 있는 여러 가지 색소가 가시광선 중에서 어떤 파장의 빛은 흡수하고 어떤 파장의 빛은 반사한다. 예를 들어 잎에 들어 있는 엽록소는 빨강색이나 파랑색은 흡수하지만 녹색이나 황록색 파장은 반사시키기 때문에 녹색을 띤다고 볼 수 있다.
검은 꽃이 없는 이유도 이 원리와 똑같다. 검은색을 띠려면 물체가 모든 색의 가시광선을 전부 흡수해야하지만 현재 자연계에서 빛의 모든 파장을 흡수하는 색소를 가진 꽃은 없다. 따라서 검은 꽃은 자연적으로 나올 수 없는 품종인 셈이다. 설사 돌연변이로 나온다하더라도 진화론적으로 검은 꽃은 불리하다. 색깔이 화려해야 곤충을 유인하기에 유리해 번식하기 쉽기 때문이다.
이렇게 꽃들은 계절을 대표하고 의미를 나타낸다. 개나리는 봄의 전령사 역할을 한다. 그런가하면 카네이션은 공경과 감사의 꽃이다. 5월을 대표하는 붉은 장미는 사랑의 의미를 나타낸다. 가을이 되면 우리는 주변에서 국화를 자주 보게 된다. 장례식장에서도 조의를 뜻하는 의미로 하얀 국화가 쓰이기도 한다. 그런데 다양한 색깔의 꽃들 중에 유독 찾을 수 없는 꽃이 있다. 바로 검은 색깔의 꽃이다. 장미 중에 흑장미가 있지만 이것도 자세히 들여다보면 검붉은색일 뿐 정확히 검은색은 아니다.
가시광선은 빨·주·노·초·파·남·보 무지개색
왜 검은 꽃은 없을까. 이 질문의 답을 알기 위해서는 광원(光源)에 대한 이해가 필요하다. 보통 자연계의 중요한 광원은 태양이다. 태양빛은 전자기파의 일종으로 파장의 길이에 따라 구분된다.
파장의 범위는 분류 방법에 따라 다소 차이를 보이지만 우리가 눈으로 감지할 수 있는 빛의 파장은 약 400~800 nm인 전자기파이다. 이 영역의 빛을 우리는 가시광선이라 부른다. ‘nm’는 빛의 파장을 나타내는 단위로 ‘나노미터’라고 읽는다. 보통 태양이 하얗게 보이지만 프리즘을 통과시켜보면 빨·주·노·초·파·남·보인 무지개색으로 나타난다. 이것이 가시광선이다. 태양광선에 들어있는 다양한 파장의 빛들이 프리즘을 통과할 때 굴절되는 정도가 다르기 때문에 이렇게 다양한 색깔이 나오는 것이다. 가시광선의 파장은 빨강이 가장 길고 보라가 가장 짧다.
적외선은 가시광선의 빨간색보다 파장이 길고 강한 열작용을 가지고 있는 것이 특징이다. 파장은 약 800~100,000nm이다. 적외선은 사람의 육안으로 볼 수는 없지만 알 수 있는 방법은 있다. 일상적으로 어둠 속에서 열을 내는 물체를 가까이하면 피부로 온도를 느낄 수 있는데 이것이 적외선이다.
파장의 약 400nm이하인 자외선은 가시광선의 보라색보다 파장이 짧고 화학작용이 강해 화학선이라고 부르기도 한다. 에너지도 높아 단백질이나 유기물에 손상을 입힐 수 있을 정도다. 또한 자외선도 사람의 육안으로는 보이지 않지만 동물들은 자외선의 파장을 감지하기도 한다. 예를 들어 벌과 같은 곤충은 꿀이 들어있는 꽃을 찾기 위해 유용한 자외선을 볼 수 있다고 알려져 있다. 이외에도 자외선보다 파장이 더 짧고 투과력도 높은 X선과 감마선 등이 있다.
물체를 감지할 수 있는 것은 빛의 반사하는 성질 때문
가시광선은 보통 물체와 부딪히게 되면 흡수되거나 반사된다. 그러나 그냥 통과되는 경우도 볼 수 있는데 이 때 우리는 ‘투명하다’고 부른다. 대표적인 물체로는 유리가 있다. 그런데 유리로 만들어진 거울은 모든 빛을 반사한다. 왜냐하면 바로 앞에 유리를 대고 뒤에는 반사율이 높은 재질로 코팅을 하기 때문이다.
우리가 물체의 색을 감지할 수 있는 이유도 바로 빛의 흡수 및 반사하는 성질 때문이다. 사람의 눈은 각막, 유리체, 망막으로 구성된다. 이중 망막 안에 시각세포인 추상체가 있다. 바로 이 추상체에서 색깔을 인식한다. 정확히 말하자면 추상체를 구성하는 세포들이 색을 인지한다고 할 수 있다. 사실 이 세포 하나하나에는 빛의 삼원색인 빨강, 녹색, 파랑 중 한 가지만 있다. 그러나 빛의 삼원색을 각각의 조금씩 다른 비율로 혼합하면 흰색을 포함한 그 어떤 색도 나타낼 수 있다. 이렇게 망막으로 들어온 빛은 추상체를 자극해 화학반응을 일으킨 다음 물리적 신호로 변화돼 뇌신경으로 전달하여 우리가 색깔을 알 수 있도록 해주는 것이다.
꽃의 색깔도 마찬가지다. 꽃잎에 들어 있는 여러 가지 색소가 가시광선 중에서 어떤 파장의 빛은 흡수하고 어떤 파장의 빛은 반사한다. 예를 들어 잎에 들어 있는 엽록소는 빨강색이나 파랑색은 흡수하지만 녹색이나 황록색 파장은 반사시키기 때문에 녹색을 띤다고 볼 수 있다.
검은 꽃이 없는 이유도 이 원리와 똑같다. 검은색을 띠려면 물체가 모든 색의 가시광선을 전부 흡수해야하지만 현재 자연계에서 빛의 모든 파장을 흡수하는 색소를 가진 꽃은 없다. 따라서 검은 꽃은 자연적으로 나올 수 없는 품종인 셈이다. 설사 돌연변이로 나온다하더라도 진화론적으로 검은 꽃은 불리하다. 색깔이 화려해야 곤충을 유인하기에 유리해 번식하기 쉽기 때문이다.
- 김연희 객원기자
- iini0318@hanmail.net
- 저작권자 2010-08-06 ⓒ ScienceTimes
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