찜통 더위! 자동차 속 과학 이야기

한여름, 잠시 주차해 둔 차에 다시 타려는 순간 숨이 막힐 만큼 뜨거운 공기에 놀라곤 합니다. 바깥보다 훨씬 더 높은 온도가 차 안에서 만들어지는 이유는 무엇일까요? 이는 단순히 햇빛이 강해서가 아니라, 여러 물리·화학적 원리가 동시에 작용한 결과입니다.

온실효과 – 빛은 들어오고, 열은 나가지 못한다

자동차가 ‘찜통’이 되는 가장 큰 이유는 온실효과(Greenhouse effect)입니다.

• 태양에서 오는 가시광선은 파장이 짧아 자동차 유리창을 쉽게 통과합니다.
• 차 안으로 들어온 빛은 대시보드, 시트, 핸들 등 어두운 표면에 흡수됩니다.
• 흡수된 에너지는 다시 적외선(파장이 긴 열복사)으로 방출되지만, 유리는 적외선을 잘 통과시키지 못합니다.

결과적으로 에너지는 계속 유입되지만 빠져나가지 못해, 차 안의 온도는 빠르게 치솟습니다. 이는 지구 대기에서 온실가스가 적외선을 가두어 지구 온난화를 일으키는 원리와 동일합니다.

전도와 대류 – 열은 어떻게 퍼질까?

열은 전도(Conduction), 대류(Convection), 복사(Radiation)라는 세 가지 방식으로 전달됩니다.

• 전도: 달궈진 대시보드나 가죽 시트가 직접 접촉한 공기에 열을 전달합니다.
• 대류: 뜨거워진 공기는 위로 올라가고, 차가운 공기는 아래로 내려오면서 공기가 순환합니다.

이 과정 덕분에 햇빛이 닿은 부분만 뜨거워지는 것이 아니라, 차 안 전체 공기가 고르게 데워집니다.

 

색깔과 재질 – 왜 검은색이 더 뜨거울까?

차량 내부의 색깔과 재질 또한 온도 상승에 중요한 영향을 줍니다.

• 검은색은 다양한 파장의 빛을 거의 모두 흡수해 열로 바꾸므로 더 뜨겁습니다.
• 반대로 흰색은 빛을 반사하기 때문에 상대적으로 덜 달궈집니다.
• 플라스틱이나 가죽 같은 재질은 열전도율이 낮아, 한 번 뜨거워지면 쉽게 식지 않고 열을 오래 머금습니다.

이 열은 다시 적외선으로 방출되어 공기를 지속적으로 달구게 됩니다.

실제 내부 온도는 얼마나 될까?

실험 결과에 따르면,

• 외부 기온이 25℃일 때, 햇볕에 1시간 주차된 차량 내부는 40℃ 이상까지 올라갑니다.
• 대시보드처럼 햇빛이 직접 닿는 부분은 70~80℃까지 치솟기도 합니다.
• 외부 기온이 30℃ 이상일 때는 단 10분 만에 내부 온도가 40℃를 넘어섭니다.

이 정도 온도는 단순히 불쾌한 수준을 넘어, 영유아나 반려동물에게는 치명적인 위험이 될 수 있습니다.

차 안 더위, 어떻게 줄일까?

과학적 원리를 역으로 활용하면 내부 온도를 효과적으로 낮출 수 있습니다.

• 창문을 살짝 열기: 공기 순환이 일어나 대류가 촉진되고 내부 열기가 빠져나갑니다.
• 햇빛 가리개 사용: 유리창을 통해 들어오는 태양광을 줄여 내부 흡수 열을 감소시킵니다.
• 그늘에 주차하기: 유입되는 빛의 양 자체를 줄여 온도 상승을 예방합니다.

여름철 자동차 내부의 극심한 온도 상승은 단순한 햇빛의 영향이 아니라, 온실효과, 열전달, 색깔과 재질의 특성이 복합적으로 작용한 결과입니다. 이를 이해하면, 단순한 생활 팁을 넘어 과학적 원리로 안전을 지킬 수 있습니다.

 

흥미로운 이야기가 궁금하다면, 관련 내용을 아래 영상으로 확인해 보세요!

https://youtu.be/Be5ND78Ma5A?si=6ueLUJ41R54nhcr3