인터뷰365 하정열 칼럼니스트 = 목성의 위성인 ‘가니메데’의 얼음궁전에 세워진 천체망원경에서 바라 본 한반도의 모습은 추운 한겨울이다. 지구뿐 아니라 태양계의 대부분 행성에는 계절이 있다. 비스듬한 축을 따라 공전과 자전을 하고 있기 때문이다. 지구에도 적도 지방에서는 뚜렷하지 않지만, 다른 지역에는 계절이 존재하고, 기온의 차이는 있지만 겨울이 있다. 그러면 우주와 태양계는 어떨까?

우주의 온도는 2.73K로 섭씨온도는 약 영하 270도다(이 칼럼에서의 온도는 모두 섭씨를 기준으로 한다). 우리가 우주여행을 하면, 항성 주변을 제외하고는 통상 어둠과 추위 속에서 항해해야 한다. 즉 지구의 남극과 북극보다도 더 낮은 온도에서 항해를 해야 한다. 이 우주의 온도는 별과 별 사이의 성간 우주의 온도를 말한다. 별 내부의 온도는 수 만도 이상이고, 외부의 온도는 수 천도 이상이어서, 태양의 표면온도가 6,000도 이상인 것처럼 별 주변의 온도는 매우 높다. 그러나 별과 별 사이의 거리가 통상 수 광년(1광년은 약 9조5천만㎞) 이상 떨어진 점을 감안하면, 성간 우주온도는 지구의 가장 추운 남극(약 영하 95도)보다도 훨씬 낮은 것이다.

우주가 처음부터 이렇게 온도가 낮은 것은 아니었다. 빅뱅 직후에 우주는 고온과 고밀도 상태였으나, 급격하게 팽창을 하며 온도가 낮아진 것으로 규명되었다. 빅뱅 직후 우주의 온도는 일백억도, 3분 후에는 10억도, 1백만년이 되었을 때는 3,000도로 식었을 것으로 추정되고 있다. 당시에는 이렇게 높은 온도 때문에 무거운 원자들은 존재할 수 없었고, 이때 발생한 수소와 헬륨이 우주질량의 대부분을 차지하였다. 그리고 우주가 팽창함에 따라 약 138억 년이 지난 시점인 지금은 영하 270도로 낮아진 것이다. 이것은 초기우주의 흔적인 우주배경복사에서도 증명되고 있다.

태양계의 행성들은 태양을 기준으로 공전과 자전을 하기 때문에 태양의 영향을 많이 받게 된다. 특히 태양계에서 유일하게 빛을 내는 존재가 태양이다보니, 행성의 온도도 태양과의 거리에 따라 많은 차이가 있다.

태양에서 가장 가까운 수성의 평균 표면온도는 약 430도다. 금성은 이산화탄소가 대부분인 대기로 덮혀 있어, 평균 표면온도가 수성보다 높은 480도다. 화성의 평균 표면온도는 영하 80도이고, 목성은 구름 위에서 측정한 평균온도가 영하 145도다. 토성은 약 영하 178도로 차가운 위성이다. 천왕성은 태양계에서 가장 차가운 위성으로 영하 224도라고 한다. 상대적으로 지구의 평균 표면온도는 약 15도이니, 생명체가 살기에 가장 좋은 조건을 갖추고 있는 것이다. 지구의 위성인 달에는 대기가 없어 낮에는 해가 닿은 부분은 최고 400도까지도 올라가며, 밤에는 영하 130도까지도 떨어진다.

지구의 계절이 변화하는 주된 원인은 지구의 자전축이 23.5° 정도 기울어진 채로 태양을 공전을 하기 때문이다. 이 경사로 인하여 지구가 태양과 이루는 각도가 달라진다. 이것이 태양의 남중 고도를 변화시키기 때문에 계절의 변화에 중요한 역할을 하며, 봄, 여름, 가을, 겨울이 생기게 된다.

태양의 고도란, 지표면과 태양이 이루는 각도를 말한다. 태양의 고도가 가장 높아 지표면과 직각을 이루는 고도를 태양의 남중고도라고 한다. 태양열은 지구에 수직으로 들어올 때 가장 많이 들어온다. 태양은 봄(춘분)과 가을(추분)에는 적도 부분을 수직으로 비추고, 여름(하지)에는 북위 23.5°를, 겨울(동지)에는 남위 23.5°를 수직으로 비춘다. 그래서 북반구의 경우 여름에 태양열을 많이 받게 되어 덥고, 겨울에는 태양열을 적게 받아 춥다.

한반도가 위치한 북반구의 계절은 남반구의 계절과 6개월 정도 차이가 나서, 한반도가 겨울일 때 남반구는 여름이다. 태양이 내리쬐는 시간에 따라서도 계절이 변한다. 통상 여름에는 해가 일찍 떠서 늦게 지고, 겨울에는 해가 늦게 떠서 일찍 지므로, 햇빛이 비치는 시간이 여름에는 길지만 겨울에는 짧다. 한반도는 온대 기후와 냉대 기후 지역에 속해 사계절의 변화가 비교적 뚜렷하다. 또한 삼면이 바다로 둘러싸여 있어 대륙성 기후와 해양성 기후가 복합적으로 나타난다. 여름과 겨울의 기온 차이가 매우 크고, 겨울에는 많은 눈이 내리기도 한다.

전통적으로 우리나라는 농경사회였다. 우리 조상들은 계절의 변화를 정확히 알고 이를 농사나 생활에 활용하기 위해 절기를 만들어 사용했다. 절기는 해가 1년 동안 움직이는 길인 황도에 맞추어 1년을 24개로 나눈 것으로, 각 절기의 간격은 15일이다. 천문학적으로 태양의 황도가 0°인 날을 춘분, 180°인 날을 추분, 그 중간 날을 각각 하지와 동지라고 한다. 춘분에서 하지 사이가 봄, 하지에서 추분 사이가 여름, 추분에서 동지 사이가 가을, 동지에서 춘분 사이가 겨울이다. 우주를 여행하다보면 계절의 변화가 가장 뚜렷한 행성이 지구이고, 그중에서도 한반도다.

겨울은 휴식의 계절이다. 추수를 끝내고 뜨근뜨근한 온돌방에 옹기종기 둘러앉은 가족들의 이야기가 꽃을 피우는 시기이다. 긴긴 밤에 못다 읽은 책을 펼치고, 독서삼매경에 빠지는 지혜의 계절이다. 지구와 비슷한 환경을 가진 우주의 다른 행성에서도 인간과 닮은 고등생명체들이 겨울스포츠를 만끽하며, 매화의 꽃내음을 즐기고 있을 것이다.

이러한 의미를 담아 태양계 밖의 먼 외계행성에서 날아올 외계인을 기다리며, 그림 ‘우주삼라만상(겨울)211018’을 그리고, 시 ‘겨울연가’를 썼다.

모두 떠나고 없는 깊은 산골

서로 안고 서로 사랑하며 
그리움은 눈꽃으로 내리네

눈꽃으로 소식 보낸 그대 마음
함박눈에 덮히는 건 이 내 마음
실바람 타고 흐르는 외로움
그 시절 하얀 눈 밟고 가네

아름답고 은밀한 추억이여
그대만의 고운 선율 타고와
내안에 사랑의 
눈꽃 향기로 피어보세요

성에 낀 창에 써보는 
그대의 이름
겨울 밤 고요에 맺힌 
고드름 되어오세요

하정열 칼럼니스트

press@interview365.com

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