Ch6. 대기·기후와 천체 현상 — 계절·달의 위상·일식

6강 개요: 하늘과 일상의 과학

마지막 강이다. 지구를 감싼 대기, 그리고 우리가 매일·매달 보는 천체 현상(계절·달·일식)의 원리를 정리하고, 시대의 과제인 기후 변화까지 짚으며 시리즈를 마무리한다.

이 강의의 목표: 대기의 구조, 계절·달의 위상·식(蝕)이 생기는 원리를 이해하고, 기후 변화의 과학적 기초를 잡는다.

대기는 높이에 따라 성질이 다른 층으로 나뉜다.

대류권(~12km): 날씨가 일어남. 높을수록 추워짐
성층권(~50km): 오존층이 자외선 차단. 안정적
중간권(~80km): 유성이 타는 곳
열권(~600km): 오로라, 매우 희박

대기는 온실가스로 적정 온도를 유지하고(자연 온실효과), 운석·자외선을 막아 생명을 보호한다.

흔한 오해부터 바로잡자.

계절은 ‘태양과의 거리’ 때문이 아니다. 지구는 오히려 1월(북반구 겨울)에 태양과 더 가깝다. 계절의 진짜 원인은 자전축이 약 23.5° 기울어진 채 공전하기 때문이다 — 햇빛이 비스듬히/곧게 드는 각도와 낮 길이가 바뀌어 계절이 생긴다.

북반구 여름: 지구 북쪽이 태양으로 기욺 → 햇빛 집중, 낮 길어짐
북반구 겨울: 남쪽이 기욺 → 북반구는 햇빛 분산, 낮 짧아짐
→ 북반구와 남반구는 계절이 반대

계절 원리는 계절과 지구 자전축 가이드에서 더 다룬다.

달이 차고 기우는 것은 태양·지구·달의 위치 관계로 햇빛 받는 면이 달라 보이기 때문이다.

삭(신월) → 초승달 → 상현달 → 보름달 → 하현달 → 그믐달 → 삭
주기: 약 29.5일

달은 항상 같은 면만 지구를 향한다(자전·공전 주기 동일).

일식: 달이 태양을 가림 (태양–달–지구 일직선, 낮)
월식: 지구 그림자가 달을 가림 (태양–지구–달 일직선, 밤·보름)

매달 일식·월식이 안 생기는 이유: 달의 공전궤도가 약 5° 기울어, 셋이 정확히 일직선이 되는 때만 일어난다. 달의 위상·식은 달의 위상·일식·조석 가이드에서 상세히 다룬다.

날씨(매일)와 기후(장기 평균)는 다르다. 산업화 이후 온실가스 증가로 지구 평균기온이 오르는 것이 기후 변화다.

원리: CO₂·메탄 등이 지표 복사열을 가둠(온실효과 강화)
영향: 평균기온 상승, 해수면 상승, 극한 기상 증가
티핑포인트: 빙하·영구동토 붕괴 등 되돌리기 어려운 임계점

온실효과 자체는 생명에 필수다(없으면 지구 평균 -18℃). 문제는 인간 활동으로 그 효과가 과도하게 강화되는 것이다. 임계점 논의는 기후 티핑포인트 가이드 참고.

우주의 규모(1강) → 태양계(2강) → 별의 일생(3강)
→ 은하·우주론(4강) → 지구 구조(5강) → 대기·기후·천체현상(6강)

광활한 우주에서 지구라는 작은 행성, 그리고 그 위의 하루하루까지 — 지구과학·우주는 결국 우리가 어디에 있는지를 알려주는 학문이다.

시리즈 완료 — 지구과학·우주의 큰 그림을 모두 살펴봤다. 더 깊은 주제는 본문의 개별 가이드 링크로 이어가고, 맑은 밤하늘이 있다면 직접 별을 올려다보자.