물은 왜 하늘색일까?

바다나 호수를 그릴 때, 해수면이나 호수면을 하늘색에 칠하는 경우가 많다고 생각합니다. 또한 컵에 들어간 물을 하늘색으로 칠한 일러스트도 많이 찾아 볼 수 있을 것 입니다. 하늘색은 무슨색인가 정의해보자면 ■ 아쿠아이거나, ■ 아쿠아블루에 해당하는 색 입니다. 그러나 실제 물을 컵에 따라보면 무색 투명하여, 아무리봐도 하늘색으로는 보이지 않습니다. 그렇다면 물의 색은 하늘색이라고 하는 선입관에 얽메여서, 하늘색으로 칠해진 컵의 물의 일러스트를 봐도 위화감이 없는 사람이 많은 것은 아닐까요. 그러나 실제 잠수함을 타고 바닷속에서 창문으로 들여다 본 수중은 온통 하늘색 세계였습니다. 잠수함의 창문에서 들어오는 빛도 청색으로 선실 안도 하늘색으로 물들었습니다. 이렇게 푸르게 되는 모습은 수족관에서도 체험할 수 있습니다. 역시 물은 하늘색인 걸까요? 컵의 물은 무색 투명하게 보이지만 물도 실제로 태양광을 약간 흡수합니다. 그리고 물은 태양광 중 적색계의 빛을 다른 색의 빛보다 많이 흡수하는 성질이 있습니다. 이 특성은 분광 광도계라는 분석 장치를 사용하여 조사할 수 있습니다. 분광 광도계를 사용하면 물질이 어떤 파장의 빛을 잘 흡수하는지 알 수 있습니다. 일반적으로 가로축에 빛의 파장, 세로축에 빛의 강도(흡수나 반사의 비율)를 플롯한 그래프를 스펙트럼이라고 합니다. 다음 그림은 분광 광도계로 측정한 물의 흡수 스펙트럼입니다. 물이 가시광선의 장파장인 적색계의 빛을 흡수하고 있는 것을 알 수 있습니다. 물이 흡수하는 빛은 아주 조금이기 때문에 컵의 물에서는 색의 변화되는지 알 수 없습니다. 그러나 물의 두께가 수 m에 이르면 적색계의 빛이 상당히 손실되고 남은 청색계의 빛에 의해 물이 하늘색으로 보이게 됩니다. 물이 하늘색인 것은 물의 본래의 성질입니다.