[중3과학 요점 정리] 2단원 2차시 – 복사평형의 개념과 원리
우리가 체중을 유지하려면 먹는 양과 소모되는 에너지가 같아야 하듯, 지구의 온도도 일정하게 유지되기 위해서는 흡수하는 에너지와 방출하는 에너지가 같아야 합니다. 이 상태를 우리는 "복사 평형"이라고 부릅니다.
이번 시간에는 지구가 어떻게 태양 에너지를 받아들이고, 어떻게 우주로 다시 방출하는지, 그리고 이 과정에서 복사 평형이 어떻게 유지되는지를 알아보겠습니다.
🌞 태양 복사 에너지란?
- 태양은 우주 공간으로 에너지를 복사 형태로 방출합니다.
- 지구는 이 중 일부만 받아들입니다.
- 이 전달 방식은 복사(radiation) 라고 하며, 직접 에너지를 쏘는 전달 방식입니다.
난로 앞에 있을 때 열이 직접 느껴지는 것도 복사의 예입니다.
🌍 지구와 에너지의 주고받기
✔️ 태양 → 지구
- 태양에서 지구로 도달하는 에너지: 100 단위
- 22 단위는 대기에 흡수됨
- 16 단위는 대기에서 반사됨
- 나머지 54 단위만 지표에 도달
- 이 중 4 단위는 지표에서 반사되어 다시 우주로 나감
- 최종적으로 50 단위가 지구 표면에 흡수됨
✔️ 지구 → 우주
- 지표에서 흡수한 에너지(50) + 지구 내부의 에너지 → 총 104 단위의 지구 복사 에너지 방출
- 대부분은 대기에서 흡수되고 일부는 우주로 방출
- 우주로 나가는 최종 방출량은 약 100 단위로 맞춰짐
⚖️ 복사 평형(Radiative Equilibrium)이란?
들어오는 에너지 양 = 나가는 에너지 양
- 태양 복사 에너지 유입량: 100
- 지구 및 대기를 통해 우주로 방출되는 총 에너지: 100
이처럼 들어오고 나가는 에너지가 같을 때, 지구의 평균 온도는 일정하게 유지됩니다. 이 상태를 복사 평형이라고 합니다.
📌 복사 평형의 핵심 요약
구분 – 설명
복사 에너지 – 물체가 직접 에너지를 쏘는 방식
태양 복사 에너지 – 태양 → 지구로 들어오는 에너지
지구 복사 에너지 – 지구 → 우주로 방출되는 에너지
복사 평형 – 들어온 에너지 = 나간 에너지 → 온도 일정
🧠 과학 개념 쉽게 이해하기
- 태양은 끊임없이 복사 에너지를 보냄
- 지구는 그 일부를 흡수하고, 나머지를 우주로 다시 방출
- 들어온 에너지와 나간 에너지가 같아야 온도가 일정해짐
- 이것이 바로 복사 평형!
✅ 마무리 정리
- 지구는 태양에서 복사 에너지를 받아들인다.
- 받은 에너지는 일부 반사되고, 일부 흡수된다.
- 흡수한 에너지만큼 다시 방출해야 온도가 유지된다.
- 들어온 에너지 = 나간 에너지일 때 복사 평형이 이루어짐
- 복사 평형은 지구 온도를 일정하게 유지하는 핵심 원리다.
