[서울신문]꽃샘 추위가 물러가고 봄 기운이 완연해지면서 이곳저곳에서 꽃소식이 들려 온다. 이미 남도 들녘엔 노란 산수유 꽃이 만발했고, 주말엔 서울 근교 놀이공원에서 봄꽃 축제가 한창이다. 그런데 꽃이 저마다의 예쁘고 화려한 색깔로 치장할 수 있는 데에는 어떤 과학적 비밀이 숨어 있을까?
한편 요즘 인기를 끄는 의학 드라마 속 의사들은 수술실로 들어갈 때 흰 가운을 벗고 초록색 수술복을 입는다. 이유가 뭘까?우리 눈에 보이는 색깔에 숨은 과학적 원리를 살펴보자.
●꽃 색깔은 어떻게 결정되나
꽃은 품종에 따라 고유의 색깔을 갖는다. 장미는 붉은색이 대부분이며, 봄의 전령인 개나리와 진달래는 각각 노란색과 연분홍 빛을 띤다. 반면 나팔꽃은 보라색, 수레국화는 푸른빛이 감돈다.
꽃이 크게 붉은색과 푸른색 계열로 대비되는 것은 ‘안토시아닌’이라는 색소와 관련이 있다. 이 색소는 특정 물질과 만나면 색을 변화시키는 반응을 한다. 산성 물질과 만나면 붉은색을, 알칼리성 물질과 만나면 푸른색을 띤다. 즉, 장미꽃이 붉은 이유는 꽃잎을 구성하는 세포질이 산성이기 때문이며, 수레국화가 푸른색인 것은 세포가 알칼리성이기 때문이다.
그러나 개나리가 노랗게 보이는 이유는 ‘카로티노이드’라는 색소를 많이 함유하고 있어서 그렇다. 이 색소는 빛의 여러 가지 파장 중 노란색 부분만을 반사하고, 다른 색의 파장은 모두 흡수한다. 때문에 우리 눈에 노랗게 보이게 되는 것이다.
●TV속 줄무늬 옷 색깔이 변하는 이유
인기 가수가 촘촘한 줄무늬 옷을 입고 TV에 출연해 노래를 부르면 몸이 움직이는 각도에 따라 우리 눈에 보이는 색깔이 무지개 빛 등으로 달라지는 것을 느낄 수 있다. 모기장 같은 망사 두 장이 겹쳐 있을 때도 마찬가지로 색깔 변화가 나타난다.
이는 ‘무아레 간섭(moire interference)’현상 때문이다. 규칙적이고 일정한 간격의 선이나 모양 등 무늬가 겹쳐 보이게 될 경우 빛의 간섭이 생기고 이에 따라 원래의 간격보다 큰 무늬를 만들어 내는 것이다. 무아레는 프랑스 말로 물결무늬를 뜻한다.
TV 화면 위로 나타나는 줄무늬 옷은 브라운관에 규칙적인 간격으로 배열돼 있는 격자 모양의 화소 무늬와 겹쳐져 간섭을 일으킨다. 이때 우리 눈에는 색깔이 변하는 것처럼 보이는 것이다.
●수술복은 왜 초록색일까
눈에 보이는 또 다른 착시 현상으로 잔상(殘像)이 있다. 앞서 눈으로 본 물체의 모양과 색깔이 사라지지 않고 계속 남아 있는 것처럼 느껴지는 시각적 효과다. 특히 진한 색깔을 오랫동안 응시한 뒤 다른 곳을 보면 보색 관계인 색깔이 시야에 나타나는 ‘보색(補色)잔상’ 현상이 나타난다.
의사들이 보통 때 흰 가운을 입다가 수술실에서 초록색 수술복을 입는 것도 그 때문이다. 의사는 오랜 시간 수술하면서 붉은색의 피를 계속해서 응시하게 된다. 그러다가 시선을 돌려 동료 의사나 간호사가 입은 가운 등을 바라볼 경우, 만일 흰 가운이라면 보색인 초록색의 잔상이 강하게 남게 돼 집중력을 잃고 실수할 수도 있다. 이를 방지하기 위해 잔상이 생겨나지 않도록 아예 보색인 초록색 가운을 입는 것이다.
●피는 붉은색인데 핏줄은 왜 푸른색일까
피 색깔이 붉은 이유는 몸에 산소를 운반하는 ‘헤모글로빈’이라는 물질이 적혈구에 들어있기 때문이다. 헤모글로빈은 산소와 결합하면 선명한 붉은색을 띠지만, 산소를 잃게 되면 검붉은 색으로 변한다.
손등이나 손목 등 피부를 통해 볼 수 있는 핏줄은 대부분 정맥이다. 이것이 푸르게 보이는 이유는 정맥을 흐르는 피는 산소가 거의 없어 검붉은 색을 띠는데, 피부의 색과 합해져 눈으로 보기에는 푸른색으로 나타나는 것이다.
몸속 혈관은 동맥과 정맥으로 나뉜다. 동맥은 심장에서 나오는 신선한 피를 운반한다. 몸의 구석구석까지 운반할 산소를 많이 담고 있어 선명한 붉은색을 띤다. 온 몸을 돌아 심장으로 되돌아가는 정맥 속의 피는 산소 대신 이산화탄소와 몸속 찌꺼기를 담고 있어 검붉은 색을 띠게 된다. 동맥은 정맥과 달리 몸 속 깊은 곳을 흐르기 때문에 눈에 잘 보이지 않는다.
이영표기자 tomcat@seoul.co.kr