열을 보신 적이 있습니까? 대개 열은 보이지 않습니다. 보이지는 않아도 열은 끊임없이 움직입니다.

어떻게 이동하냐구요? 온도차이가 있으면 움직입니다. 물은 높은데서 낮은 곳으로 움직이는 게 자연현상 이죠. 열은 온도가 높은데서 낮은 데로 이동하는 게 자연법칙입니다.

열의 이동 법칙을 우리는 아주 가까이서 체험하고 있습니다. 가끔 잊고 있지만 우리 몸에서도 나오는 열(체온)도 이동합니다. 사람의 정상 체온은 36℃ 안팎이지요.

몸의 열 이동은 겨울철에 두드러지게 나타납니다. 체온보다 공기 온도가 낮으니까 열을 뺏겨 추위를 느끼는 것입니다. 열은 온도가 높은데서 낮은 데로 이동한다는 자연법칙을 체감하고 있는 셈이지요.

체온을 뺏기지 않으려고 보온이 잘되는 옷을 입지요. 주택도 마찬가지입니다. 실외 온도가 낮기 마련인 겨울철에 실내 열을 뺏기지 않으려고 외벽과 창을 쌓는 것입니다.

옷을 입고 집에는 외벽과 창을 쌓는 데도 열은 여전히 빠져 나가는 것일까요. 온도 차이가 있으면 열은 이동하기 마련인 자연법칙 때문입니다. 어떻게 이동할까요.

학교에서 배운 물리과목을 떠올려 보십시오. 물리학에서는 열 전달현상을 전도, 대류, 복사로 나누어 관찰하고 있습니다. 다음 그림을 보십시오.


눈에 그리 낯설지 않은 그림이지요. 그림 ①,②,③은 전도에 의한 열 전달현상을 설명하는 것입니다. 그림①에서 못 한쪽 부분에 열을 가하면 다른 쪽도 따뜻해집니다. 반면 그림②에서 나무는 거의 뜨거워지지 않습니다.

그림③에서 구리(Cu) 알루미늄(Al) 철(Fe) 위에 놓인 성냥개비에 불이 붙는 속도는 각각 다릅니다. 물질의 성질에 따라 열을 전달하는 능력이 다르기 때문입니다.

즉, 나무는 열을 전달하는 능력이 매우 작지만 금속은 열을 전달하는 능력이 매우 크다는 것을 의미합니다.

그림 ④,⑤는 열의 대류현상을 보여줍니다. 물이나 공기를 매개로 온도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 열이 이동한 것이 대류현상입니다.

그림에서 열의 복사현상은 빠져 있지만 여름철에 자동차 유리를 통해 들어온 태양광선으로 자동차 내부의 온도가 높아지는 것을 체험 하셨을 텐데요 그게 열의 복사현상입니다. 복사현상은 전도, 대류와 달리 매개체 없이 열이 전달되는 게 다른 점입니다.

그런데 전도 대류 복사가 주택에서 열 뺏기는 것과 무슨 상관이냐고 의아해 할 수도 있을 것입니다. 상관관계가 아주 높습니다. 아니 주택에서도 물리현상이 똑같이 일어난다고 보면 됩니다. 주택도 자연의 일부분이기 때문입니다.

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