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비누는 왜 흰거품만 나는 걸까요?

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.먼저 비누 거품의 색이 왜 흰빛으로 보이는지 생각해보자. 비누 거품이 흰색으로 보이는 것은 실제 비누의 색이 하얗기 때문이 아니라 비누의 자잘한 거품 알갱이들이 빛을 산란시키기 때문이다. 즉 흰색은 거품의 색이 아니라 산란의 색이다.조그만 비누 거품이 아니라 비누방울 놀이를 하는 정도의 큰 비누 거품을 예로 들어보자. 이것은 모두 흰색이 아니라 투명하지만 무지개같이 여러 색깔이 반짝반짝하는 것으로 보일 것이다. 산란은 기본적으로 프리즘과 비슷한 역할을 한다. 빛을 퍼뜨림으로써 스펙트럼이 갈라져 보이게 하는 것이다.그런데 비누거품이 너무 작을 때는 이 갈라진 스펙트럼이 충분히 나뉘어져 색을 내지 못하고 우리 눈에 한꺼번에 들어오게 된다. 이때는 다시 합쳐져 흰빛을 내게 된다. 이것은 원래 비누의 색이 어떤 색이었는지와는 전혀 관련이 없는 것이다. 따라서 흰 비누라고 흰 거품이 나오는 것은 아니다.그래도 한 가지 의문이 남는다. 파란 비누나 빨간 비누는 색소를 넣어 만든 것일텐데 어째서 그 색소의 색이 거품에 나타나지 않는 것일까.이것은 비누가 잘 퍼지는 성질과 관련이 있다. 비누 거품은 아주 적은 양의 비누로도 매우 넓게 만들 수 있다. 즉 비누가 매우 잘 퍼지기 때문에 비누 거품 속에 들어있는 비누의 양은 상대적으로 매우 작다.매일같이 세수를 하고 목욕을 해도 주먹만한 크기의 비누를 다 쓰는 데 상당히 오랜 시간이 걸린다는 점을 떠올린다면 비누가 적은 양으로 얼마나 많은 거품을 내는지 상상할 수 있을 것이다.비누의 색을 내기 위해 넣는 색소는 덩어리째 보았을 때 색이 나도록 하기 위한 것이다. 따라서 그다지 많은 양이 들어가지 않는다. 더구나 이것이 희석되어 거품이 되면 그 양은 더욱 줄어들게 된다. 따라서 거품 속의 색소의 양은 거의 무시할 수 있는 정도라고 해도 좋다. 그러므로 비누의 색과 무관하게 거품은 항상 흰색을 띠는 것이다

학문 / 토목공학

23.01.12

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