어린이과학동아&수학동아 기사

안녕하세요! 박주은 기자입니다.

(이미지 출처 : 네이버 이미지)

가을이 왔습니다!

(물론 추운 날씨지만^^)

‘가을’하면 떠오르는 것이 있으신가요?

아마 대부분 ‘단풍’을 떠올릴 것입니다.

초록색이었던 잎들도 가을이 되면 색깔이 바뀝니다.

그런데 왜 색깔이 바뀌는 것일까요?

그리고 왜 하필 빨간색, 주황색, 노란색으로 단풍이 들까요?

한번 알아보겠습니다!

일단 나뭇잎의 색은 초록색이죠!

하지만 초록색만 있는 것은 아닙니다.

그럼 왜 잎은 초록색으로 보이는 것일까요?

일단, 여름과 겨울은 차이가 있습니다.

날씨도 날씨지만, 무엇보다 해가 뜨는 시간이 다릅니다.

여름에는 해가 길어서 새벽에 해가 뜨고 밤에 해가 집니다.

하지만 겨울에는 해가 짧아서, 아침 늦게 해가 뜨고, 해도 일찍 집니다.

이처럼, 해가 뜨고 지는 시간이 변하는 것을 나무도 느낍니다!

(그래서 어떻게?)

우선, 나무가 어떻게 영양분을 만들어서 자라갈까요?

나무의 나뭇잎에는 ‘엽록체’라는 기관이 있습니다.

엽록체에서 빛을 이용해 양분을 만드는 역할을 합니다.

그런데 이 엽록체가 어떻게 그런 양분을 만들 수 있을까요?

그것은 바로 이 ‘엽록체’ 안에 ‘엽록소’라는 화학물질이 들어있기 때문입니다.

(이미지 출처 : 나)

이 ‘엽록소’가 태양의 빛을 이용하여 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)을 화합시켜서 포도당과 녹말 같은 탄수화물을 만듭니다.

(이미지 출처 : 나)

엽록소는 빨간색과 파란색 파장은 흡수하지만, 초록색은 반사하기 때문에 우리 눈에 초록색으로 보입니다.

그래서 잎은 초록색인 것입니다!

여름에는 해가 길다고 했죠?

그만큼 여름에는 나무가 광합성을 오래 할 수 있습니다.

그래서 우리 눈에는 잎이 초록색으로 보이게 됩니다.

그런데, 겨울에는 해가 짧습니다.

그래서 겨울에는 나무가 광합성을 많이 하지 못합니다.

그러면 엽록소는 제 기능을 잘 하지 못하게 되고(분해되고),

그럼 초록색은 점점 보이지 않습니다.

(겨울을 나기 위해 수분과 영양분을 유지하려고 나뭇잎으로 보내던 영양소를 줄이게 됩니다.

그러면 영양소가 감소하면서 엽록소가 분해되는 것입니다.)

위에서 나뭇잎은 초록색만 있지 않다고 했는데, 기억하시나요?

초록색만 있는 것이 아니라, 노란색도 있습니다!

그래서 엽록소가 분해되어서 초록색이 보이지 않을 때, 바로 ‘가을’에 이런 현상이 나타나는 것이죠!

그것이 바로 “단풍”인 것입니다!

그런데 뭔가 이상한 것 느끼지 않으셨나요?

단풍을 자세히 보시면 노란색만 있지 않고 붉은색도 있습니다.

그럼 나뭇잎에는 초록색과 노란색만 있다고 했는데, 붉은색은 갑자기 어디서 나온 것일까요?

붉은 단풍의 색소는 원래 있는 색이 아니라, 자신은 보호하기 위함입니다.

‘갑자기 왜?’라고 생각하실 수 있겠지만,

가을에 붉게 물든 나무들은 주변에 다른 종류의 나무가 자라지 못하도록 독을 분비합니다.

붉은 잎은 떨어지면 ‘안토시아닌’이라는 성분이 땅 속으로 스며들어 다른 식물이 자라지 못하도록 합니다.

(참 신기하죠?)

그럼 어떤 성분이 나뭇잎의 색을 결정할까요?

(이미지 출처 : 나)

우선 위에서 말했던 것처럼 ‘안토시아닌’의 성분은 나뭇잎을 붉게 만듭니다.

그리고 ‘카로티노이드’라는 성분은 나뭇잎을 노란색으로 만듭니다.

그리고 ‘타닌’이라는 물질은 갈색 잎을 만드는데,

‘안토시아닌’과 ‘카로티노이드’가 혼합되면 주황색을 띠게 되는 것입니다!!!

주로 단풍은 어떨 때 많이 필까요?

일반적으로는 하루 최저기온이 5도 이하로 떨어지면 나뭇잎의 색이 변하기 시작합니다.

특히, 그 때 일교차가 크면 클수록 더 선명하고 고운 색을 띠게 된다고 합니다.

안토시아닌과 같은 색소들이 일교차가 클수록,

엽록소를 빨리 분해시켜 색소 합성반응이 활발해져 색이 진해지기 때문입니다.

이렇게 오늘은 단풍이 드는 이유를 알아보았습니다!

가을마다 보는 단풍에도 이렇게 신기한 과학이 있었다는 것이 신기했습니다.

가을이 지나가고 있지만, 단풍을 보면 과학을 또 떠올리게 될 것 같네요!

오늘도 기사 읽어주셔서 감사합니다.

이상, 박주은 기자였습니다.

(열려라! 즐거운 화학세상에 있는 기사 내용입니다.)

(링크 : https://www.chemworld.kr/contents/view/11145?page=1)