서울市立科學團 SEOUL SCIENCE CENTER

구름은 어떻게 생길까요? 물이 蒸發하여 생긴 水蒸氣가 하늘로 높이 올라가면, 氣溫이 낮아져서 空氣가 包含할 수 있는 水蒸氣의 量이 줄어들게 되므로 남는 水蒸氣가 서로 엉겨 붙어 다시 작은 물방울로 變하게 돼요. 이 작은 물방울들이 모여서 하늘에 높이 떠 있는 것을 바로 구름이라고 하지요.
맑게 갠 날의 구름은 높이 떠 있고 깨끗한 흰色이지만, 바람이 불면서 비가 올 듯한 날의 구름은 낮게 떠 있고 어두운 灰色을 띤답니다. 이걸 보고 구름과 날씨와 關係가 있다는 걸 알 수 있어요.

구름의 量뿐만 아니라 구름의 模樣을 보아도 앞으로의 날씨를 알 수 있어요. ‘뭉게구름(積雲)’은 아랫部分은 扁平하고 꼭대기는 솜을 쌓아 놓은 것처럼 뭉실뭉실한 模樣의 구름으로 맑은 날에 잘 나타나는 구름입니다. ‘새털구름(卷雲)’은 날씨가 맑았다가 漸次 흐려지기 始作할 때 나타나는 구름입니다. ‘비늘구름(卷積雲)’은 작은 구름 조각이 물결이나 비늘 模樣을 하고 있는 구름으로 비가 오기 前에 나타나는 구름입니다. 그리고 검은 灰色의 두꺼운 ‘비구름(亂層雲)’은 오랜 時間 繼續 비나 눈을 내리는 구름입니다.

구름은 種類에 따라 떠 있는 높이가 다른데요. 새털구름과 비늘구름은 높이 5~13km 사이에 높게 떠 있어 上層雲이라 하고, 비구름은 높이 2~7km 사이에 낮게 떠 있어 下層雲, 그리고 뭉게구름은 높이 2km에서 꼭대기는 10km에 이를 程度로 위아래로 이어져 떠 있는 수직운 이라고 합니다.

아침에 日氣豫報를 보신 아버지는 午後에는 비가 내릴 것이니 雨傘을 챙기라고 하시네요. 하늘을 보니 아버지 말씀처럼 어두운 비구름이 많아 곧 비가 내릴 것 같아요. 비는 어떻게 내리는 걸까요?

먼저, 구름을 만드는 水蒸氣에 對해 알아보아요. 普通 狀態에서 물은 液體이지만, 물을 끓이면 水蒸氣가 돼요. 水蒸氣란 氣體 狀態의 물을 말합니다. 水蒸氣는 무게가 가벼워 空氣 中에 섞여 있어요. 그리고 水蒸氣는 色깔과 냄새가 없는 特徵이 있습니다. 겨울철 집안이 乾燥하면 加濕器 틀어 水蒸氣를 만들어 주어 집안의 濕度를 높여주는 것입니다.

비가 내리기 위해서는 구름이 있어야 하는데 水蒸氣를 包含한 空氣가 하늘 위로 올라가면 溫度가 낮아지고 어느 溫度 以下로 낮아지게 되면 空氣 中에 있던 水蒸氣가 凝結하기 始作해요. 이렇게 凝結하여 만들어진 작은 물방울이 모여서 구름이 만들어집니다.

구름의 크기가 커지면서 自然스레 구름 속에 있는 작은 물방울들度 서로 뭉쳐지게 돼요. 작은 물방울들이 서로 모여 몸집이 커지고 무거워진 물방울은 하늘에 둥둥 떠 있을 수 없어 땅으로 내려가게 됩니다. 이를 ‘비’라고 합니다. 普通 빗방울 1個를 만들기 爲해서는 구름을 이루는 물방울 百萬 個가 모여야 합니다. 비는 내리는 時期, 形態, 季節 等으로 여러 가지 種類로 나뉠 수 있어요. 여름철 오랫동안 많은 量이 내리는 비를 장마라고 합니다. 短時間에 많은 비가 내릴 境遇를 豪雨라고 합니다. 햇볕이 있는 날 잠깐 내렸다 그치는 비를 여우비라고 합니다.

一 年을 規則的으로 되풀이되는 自然 現象에 따라서 區分한 것을 季節이라고 해요. 季節은 地域에 따라 여러 가지의 境遇로 나눌 수 있는데 우리나라는 봄, 여름, 가을, 겨울의 네 季節로 나눈답니다.

季節은 왜 나누어질까요? 그 理由는 바로 地球의 自轉軸이 기울어진 채 太陽 周圍를 돌기 때문이에요. 이 때문에 太陽의 南中 高度가 달라져서 季節 變化의 原因이 되는 것이지요. 太陽의 南中 高度가 높아지면 氣溫이 올라 여름이 되고, 太陽의 *南中 高度(*太陽이 南쪽 하늘 가운데 있어 高度가 가장 높을 때)가 낮아지면 氣溫이 낮아져 겨울이 되는 것이랍니다. 地球가 멈추지 않는 以上 季節의 變化는 繼續될 거예요. 그러나 요즘 地球의 氣候 變化로 인해 조금씩 달라지고 있다고 해요. 四季節을 자랑하던 우리나라도 봄과 가을이 짧아지는 等 季節의 變化가 뚜렷하지 않아지고 있어요.

節氣는 무엇일까요? 한 해를 스물넷으로 나눈 것으로, 季節의 標準이 되는 것을 말해요. 節氣는 해마다 날짜가 조금씩 달라지기도 한답니다. 24節氣는 季節의 變化와 氣候의 特徵을 잘 나타내기 때문에 農事를 짓거나 生活을 할 때 자주 利用할 수 있었답니다.
24節氣 中에는 봄, 여름, 가을, 겨울의 始作을 알리는 節氣도 있어요. 立春, 立夏, 立秋, 立冬이 바로 그것이지요. 立春은 봄의 門턱을 나타내는 節氣로, 집집마다 大門에 '立春大吉(立春大吉)'이라는 글句를 붙이죠. 立夏는 여름에 들어섬을 알리는 節氣예요. 靑개구리가 울고, 지렁이가 땅에서 나오는 時期랍니다. 立秋는 가을의 門턱을 나타내는 節氣로, 農村에서는 참깨나 옥수수 等을 收穫하는 時期예요. 立冬은 겨울의 門턱을 나타내는 節氣예요. 겨울이 始作되는 때로, 한 해를 마무리하는 時期랍니다.

動物과 植物이 活動하는 時間은 모두 같을까요? 動物과 植物은 各自 活動하는 時間이 모두 다릅니다.
動物과 植物은 各自의 特徵에 따라 各各 다른 生活習性을 가지고 있어요. 그래서 사람과 다르게 밤에 活動하고 낮에는 자는 生活習性을 가진 動物도 있어요. 이런 特徵이 나타나는 理由는 動物들이 生活을 維持하기 위하여 여러 活動을 해야만 하는데 時間도 에너지 等처럼 限定된 資源이어서 어떤 活動에 時間을 分配하는 것은 다른 活動 時間의 削減으로 이어지기 때문입니다. 또한 生物의 특정한 生理活動이나 行動이 繼續 反復되어 週期的으로 反復되어 나타나는 現象을 週期活動이라고 하는데요. 이 週期活動은 크게 하루인 一週忌 活動, 活動 時間에 따라 晝行性, 夜行性, 薄明 박노성 等이 있고 月單位로 나타나는 一週忌 活動도 있답니다.

밤에 主로 活動하는 動物들은 부엉이, 올빼미, 소쩍새, 박쥐 等이 있고 밤에만 피는 꽃으로는 달맞이꽃, 박꽃, 야래향, 하눌타리 꽃 等이 있어요.

傾倒는 地球上의 位置를 나타내는 座標의 하나로 地球의 南極과 北極을 지나는 세로로 그어진 競選 사이의 角度예요.

地球의 南極과 北極을 지나는 세로로 그어진 線을 競選이라고 해요. 地球본이나 地圖에서 가로와 세로로 그어진 여러 個의 줄을 볼 수 있어요. 가로로 그어진 줄은 赤道에서 南極과 北極으로 떨어진 程度를 나타내는 僞善이고, 세로로 그어진 줄은 南極에서 北極을 잇는 競選이에요.

競選의 基準은 英國의 그리니치 天文臺가 있던 地點이에요. 이곳을 中心(京都 0°)으로 하고 地球를 360等分 하였어요. 그리니치 天文臺의 東쪽으로 0~180°까지 位置한 傾倒는 東京, 西쪽으로 0~180°까지 位置한 傾倒는 서經이라고 해요. 東京 180°와 書經 180°는 같은 線으로 標示하고 거의 이 線에 따라 날짜變更線이 정해져요.

달의 模樣은 왜 바뀔까요? 그 理由는 달은 繼續 움직이기 때문이에요. 그러나 제멋대로 움직이는 것이 아니라 地球 周圍를 일정한 길을 따라 빙글빙글 돌고 있어요. 그래서 달을 地球의 衛星이라고 한답니다. 이렇게 달이 地球 周圍를 도는 것을 달이 空轉한다고 하고, 달이 公轉하는 길을 달의 公轉 軌道라고 해요.
달이 움직여 太陽빛을 받는 部分이 달라지기 때문에, 우리 눈에 달의 模樣이 變하는 것처럼 보이는 거랍니다. 우리가 어떤 날은 달의 밝은 面을 보고, 어떤 날은 어두운 面을 볼 수 있는 것이지요. 卽, 달에서 밝게 보이는 部分은 햇빛을 받는 쪽, 地球를 向해 있는 쪽은 햇빛을 받지 못해 우리 눈에 보이지 않는 쪽입니다.

每日每日 달의 位置는 달라진답니다. 한 달 동안 每日 똑같은 場所에서 初저녁 6時에 달을 觀察하면 눈썹 模樣의 初生달은 西쪽 하늘에, 半달 模樣의 上弦달은 南쪽 하늘에, 보름달은 東쪽 하늘에 떠 있는 것을 볼 수 있어요. 그러니까 每日 뜨는 달의 位置가 西쪽에서 東쪽으로 移動하는 것이지요. 模樣도 함께 變하면서 말이에요. 그런데 어떤 달이든 東쪽에서 떠서 西쪽으로 진다고도 할 수 있어요. 初生달조차도 말이에요. 하지만 初生달이 뜰 때는 正午이기 때문에 太陽빛이 너무 밝아서 달이 보이지 않게 되고, 달을 볼 수 있는 해가 진 後에는 西쪽에 位置하기 때문에 西쪽에서 뜨는 것처럼 보이는 거랍니다.

뜨거운 空氣는 위로 올라가고 차가운 空氣는 아래로 내려가는 性質이 있어요. 바람은 空氣가 移動하기 때문에 부는 거예요. 바닷가에서 낮과 밤에 부는 바람의 方向이 反對인 것은 陸地와 바다 위의 空氣의 溫度가 다르기 때문이에요. 낮에는 陸地가 바다보다 今方 뜨거워져요. 陸地의 뜨거워진 空氣는 위로 올라가고 이때 생긴 빈 空間을 바다 쪽에서 移動한 空氣가 채웁니다. 空氣가 이렇게 移動하면서 바다에서 陸地로 海風이 불어요.
反對로 밤에는 陸地가 바다보다 熱이 今方 식어 더 빨리 차가워져요. 陸地보다 溫度가 높은 바다 위의 空氣가 위로 올라가면 그 빈 空間을 陸地에서 移動한 空氣가 채우지요. 그래서 밤에는 陸地에서 바다로 바람이 불어요. 沙漠은 낮에는 溫度가 매우 높아 펄펄 끓다가도 밤이 되면 溫度가 零下로 내려갈 만큼 추워져요. 그 程度로 땅은 쉽게 데워지고 쉽게 식어요. 이것은 땅의 比熱이 작기 때문입니다.

바닷가뿐 아니라 山골 마을에서도 낮과 밤에 부는 바람의 方向이 달라요. 山間 地方에서는 낮에는 山비탈과 골짜기가 뜨겁게 데워져 空氣가 山비탈을 타고 올라가며 골바람이 불어요. 反對로 밤에는 山의 頂上이 먼저 식기 때문에 차가운 바람이 아래로 내려가며 山바람이 분답니다.

太陽系는 太陽의 影響이 미치는 空間과 그 空間에 있는 構成員을 통틀어 이르는 말이에요. 太陽系는 太陽, 여덟 個의 行星, 行星 周圍에 있는 衛星, 小行星, 彗星 等으로 構成되어 있어요.

太陽은 太陽系에서 唯一한 별로서 스스로 빛을 내는 天體예요.
太陽系 8個 行星에는 水星, 錦城, 地球, 火星, 木星, 土星, 天王星, 海王星이 있어요. 行星은 太陽 周圍를 돌고 있는 天體예요. 衛星은 行星 周圍를 도는 天體이고, 小行星은 火星과 木星 사이에 있는 수많은 天體들이에요.

이 行星들은 太陽 둘레를 돌면서 自轉을 하는데, 太陽도 時計 反對 方向으로 自轉을 해요. 太陽은 水星과 金星을 除外하면 다른 行星들보다 훨씬 느리게 自轉을 하지요. 모든 行星과 衛星은 自轉을 하는데, 金星과 天王星은 公轉 方向과 反對 方向으로 自轉을 한답니다. 大部分의 衛星들이 行星 方向과 같은 方向. 卽 時計 反對 方向으로 돌지만 몇몇 衛星은 反對 方向으로 돌기도 해요.

太陽系의 行星들은 하루의 길이가 얼마나 될까요? 太陽 周圍를 돌고 있는 行星들은 저마다 自轉하는 데 걸리는 時間이 달라서 하루의 길이도 달라요.
하루가 가장 짧은 行星은 木星으로 自轉하는 데 約 10時間이 걸리고, 土星은 10時間 30分 程度 걸려요. 하루가 가장 긴 行星은 金星으로 約 243日이 걸리지요. 火星은 하루의 길이가 24時間 37分 程度로 地球와 비슷해요.

地區에 하루가 있는 理由는 무엇일까요? 바로 自轉 때문입니다. 自轉은 天體가 스스로 固定된 軸을 中心으로 回轉하는 것을 말해요. 太陽을 비롯하여 行星, 衛星도 自轉하고 있습니다.
地球에는 北極과 南極을 이은 假想의 自轉軸이 있어요. 自轉軸을 中心으로 해서 하루에 한 바퀴씩 回轉하는 것이에요.
地球의 自轉 方向은 西쪽에서 東쪽(時計 反對 方向)으로 自轉해요. 이 때문에 太陽이 東쪽에서 西쪽으로 움직이는 것처럼 보이는 것이에요. 太陽이 움직이는 것이 아니라 地球가 스스로 돌면서 낮과 밤이 나타나는 것입니다. 우리나라가 太陽빛을 받으면 낮이 되고, 太陽빛을 받지 않으면 밤이 되는 것입니다.

地球의 一 年이 있는 理由는 무엇일까요? 바로 公轉 때문입니다. 空轉은 한 天體가 다른 天體의 둘레를 週期的으로 도는 것을 말해요. 地球를 비롯한 太陽系의 行星들은 太陽 周圍를 空轉합니다.

地球는 太陽을 中心으로 하여 1年에 한 바퀴씩 西쪽에서 東쪽(時計 反對 方向)으로 回轉해요. 地球는 自轉하면서 太陽을 中心으로 하여 일정한 길을 따라 空轉해요. 地球가 空轉을 하면 地球의 位置가 달라져요. 달라진 位置에서 보이는 天體는 位置마다 다르답니다. 季節에 따라 별자리가 달라지는 것도 地球의 公轉 때문입니다.

太陽系는 太陽의 影響이 미치는 空間과 그 空間에 있는 構成員을 통틀어 이르는 말이에요. 太陽系는 太陽, 여덟 個의 行星, 行星 周圍에 있는 衛星, 小行星, 彗星 等으로 構成되어 있어요.

太陽은 太陽系에서 唯一한 별로서 스스로 빛을 내는 天體예요.
太陽系 8個 行星에는 水星, 錦城, 地球, 火星, 木星, 土星, 天王星, 海王星이 있어요. 行星은 太陽 周圍를 돌고 있는 天體예요. 衛星은 行星 周圍를 도는 天體이고, 小行星은 火星과 木星 사이에 있는 수많은 天體들이에요.

이 行星들은 太陽 둘레를 돌면서 自轉을 하는데, 太陽도 時計 反對 方向으로 自轉을 해요. 太陽은 水星과 金星을 除外하면 다른 行星들보다 훨씬 느리게 自轉을 하지요. 모든 行星과 衛星은 自轉을 하는데, 金星과 天王星은 公轉 方向과 反對 方向으로 自轉을 한답니다. 大部分의 衛星들이 行星 方向과 같은 方向. 卽 時計 反對 方向으로 돌지만 몇몇 衛星은 反對 方向으로 돌기도 해요.

太陽系의 行星들은 하루의 길이가 얼마나 될까요? 太陽 周圍를 돌고 있는 行星들은 저마다 自轉하는 데 걸리는 時間이 달라서 하루의 길이도 달라요.
하루가 가장 짧은 行星은 木星으로 自轉하는 데 約 10時間이 걸리고, 土星은 10時間 30分 程度 걸려요. 하루가 가장 긴 行星은 金星으로 約 243日이 걸리지요. 火星은 하루의 길이가 24時間 37分 程度로 地球와 비슷해요.