안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
같은 태양빛인데 색이 달라 보이는 건 빛이 대기를 통과하는 거리 차이 때문이에요. 태양빛은 무지개의 모든 색이 섞여 있는 백색광인데, 이 빛이 공기 중의 질소와 산소 분자에 부딪히면 파장이 짧은 파란빛이 사방으로 훨씬 잘 흩어져요. 이걸 산란이라 부르는데, 파란빛이 빨간빛보다 대략 열 배 가까이 강하게 산란되거든요. 낮에 머리 위의 태양빛은 대기를 비교적 짧은 거리만 통과하니까 파란빛이 하늘 전체로 고르게 퍼져서 어디를 올려다봐도 파랗게 보이는 거예요.
해질녘에는 태양이 지평선 가까이 내려가면서 빛이 대기를 통과하는 거리가 낮보다 수십 배 길어져요. 긴 여정 동안 파란빛은 이미 중간에서 사방으로 다 흩어져 버리고, 파장이 길어서 산란에 덜 걸리는 빨간빛과 주황빛만 끝까지 살아남아 눈에 도달하는 거예요. 흰 빛에서 파란 성분을 걸러내면 남는 게 붉은 계열이라 하늘 전체가 붉게 물드는 거랍니다. 먼지나 수증기가 많은 날 노을이 유독 선명한 것도 같은 원리로, 입자가 많을수록 파란빛이 더 강하게 걸러져서 붉은빛이 도드라지는 거예요.
정리하면 파란 하늘과 붉은 노을은 정반대 현상이 아니라 같은 산란 원리가 거리에 따라 다르게 나타난 결과예요. 짧은 거리에서는 잘 흩어지는 파란빛이 주인공이고, 긴 거리에서는 끝까지 버틴 빨간빛이 주인공이 되는 거랍니다 :)