Q&A로 풀어보는 일상 속 과학 이야기

Q 일기예보에서는 기온과 체감온도를 구분하는데, 체감온도가 정확히 무엇인가요?
체감온도는 말 그대로 덥거나 춥다고 느끼는 ‘몸의 느낌’을 수치로 나타낸 것입니다. 체감온도는 피부 표면에서 열이 얼마나 들어오고 나가느냐에 따라 달라지기 때문에 기온뿐 아니라 습도나 햇빛의 양, 바람의 속도 같은 다양한 기상 요인에 복합적으로 영향을 받습니다.
기온이 같아도 바람이 세게 불면 약하게 불 때보다 더 춥다고 느껴집니다. 또 습도가 높으면 낮을 때보다 더 덥게 느껴집니다. 물론 성별이나 체중, 나이, 입고 있는 옷, 컨디션에 따라 체감온도가 달라집니다. 기상학자들은 수많은 실험과 계산을 통해 얻은 수치를 평균화해 체감온도를 구합니다. 그래서 일기예보에서 나오는 기온과 체감온도가 다릅니다. 예를 들어 기온이 영하 12℃, 풍속이 시속 30km라면 이때 체감온도는 약 영하 31℃입니다.

Q 입김을 불면 경우에 따라 찬바람이나 따뜻한 바람이 나오는데, 왜 그런가요?
입김의 온도는 대개 몸속 온도와 비슷합니다. 그런데 입을 어떤 크기와 모양으로 벌리느냐에 따라 입김의 온도가 달라집니다. 입을 크게 벌리고 ‘하’ 하고 입김을 불면 몸의 온도가 그대로 전해져 입김이 따뜻하게 느껴지지만, 입을 작게 하고 ‘호’ 하고 불면 입김이 차갑게 느껴집니다.
또 입김을 천천히 불 때보다 빠르게 불 때 차갑게 느껴집니다. 이는 입김이 강한 압력으로 나오다가 입 바깥쪽으로 나오면서 팽창하기 때문입니다. 이때 입김은 외부와 에너지를 교환하지 못한 채 자체 에너지를 부피를 팽창시키는 데 사용해 온도가 떨어집니다.
입김이 눈에 보일 때도 있는데, 날씨가 추워 입 안과 바깥 온도가 20℃ 이상 차이가 날 때 흔히 일어납니다. 따뜻한 입 안에서 차가운 바깥으로 나오자마자 입김에서 곧바로 열이 빠져나가 수증기처럼 뿌옇게 변합니다.

Q 인종마다 눈동자 색이 다른 이유는 무엇인가요?
사람의 눈동자 색이나 머리카락 색, 피부색을 결정하는 요인은 ‘멜라닌’이라는 흑갈색 색소입니다. 멜라닌은 자외선을 차단해 피부를 보호하는 역할을 합니다. 멜라닌을 만드는 세포가 많은 인종일수록 눈동자와 머리카락 색깔이 검고 피부색도 짙습니다. 즉 백인종보다는 황인종이, 황인종보다는 흑인종이 멜라닌 세포가 많습니다. 멜라닌은 눈동자를 덮는 홍채에 들어 있는데, 색소의 양이 적으면 눈동자가 파란색을 띠고 많아질수록 갈색, 검정색으로 보입니다. 홍채에 멜라닌이 결핍된 경우에는 눈동자가 혈관의 색인 붉은색을 띱니다.
유전적으로는 2개의 유전자가 눈동자 색을 결정합니다. 15번 염색체에 있는 유전자는 파란색에서 갈색 계통의 눈동자 색을, 19번 염색체에 있는 유전자는 녹색에서 파란색 계통의 눈동자 색을 결정합니다. 양쪽 눈동자의 색이 다른 경우도 있습니다(오드아이). 전문가들은 유전, 후천적인 외상, 색소의 반점 등을 오드아이의 원인으로 꼽습니다.