안개 속에서 전조등 빛이 산란하는 이유는 무엇인가요?

Question

안개가 자욱하게 낀 날 자동차의 전조등을 켜면 빛이 앞으로 길게 뻗어나가지 못하고 운전자 눈앞에서 하얗게 산란하여 앞이 잘 보이지 않는데요. 안개 속에서 전조등 빛이 산란하는 이유는 무엇인가요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

안개 속에서 자동차 전조등 빛이 하얗게 번지고 시야를 가리는 것은 안개를 구성하는 미세 물방울 입자에 의해 미 산란 현상이 일어나기 때문입니다. 이와 관련하여 자세히 설명해 드릴게요.

가시광선 빛의 파장은 약 0.4~0.7µm인 반면, 안개를 이루는 물방울의 크기는 보통 1~10µm로 빛의 파장과 비슷하거나 더 크기 때문에, 빛이 자신과 크기가 비슷하거나 더 큰 입자와 부딪히면 파장에 상관없이 모든 방향으로 빛을 흩뿌리는 미 산란이 발생합니다. 하늘이 푸르게 보이는 것처럼 아주 작은 공기 분자는 푸른색 단파장을 주로 산란시키지만, 안개 물방울에 의한 미 산란은 가시광선의 모든 파장을 균일하게 산란시키기 때문에 전조등의 백색광이 그대로 흩어지면서 눈에는 하얀색으로 보입니다.

전조등에서 나온 빛이 도로 전방으로 직진하지 못하고, 눈앞의 안개 입자들에 부딪혀 운전자의 눈 쪽으로 되돌아 오면, 강한 산란광이 눈앞에 하얀 빛의 장벽을 형성하여, 실제 도로나 장애물에서 반사되어 오는 유용한 빛을 덮어버리기 때문에 앞이 보이지 않게 됩니다. 이 때문에 안개가 짙은 날 상향등을 켜면 더 많은 안개층에 빛이 부딪혀 후방 산란만 심해지고 눈부심이 더 가중됩니다.