[비주얼 과학교과서] 최시원, 꽃처럼 피었다 지다!

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“쓱~싹 쓱싹!” 시원이는 깔끔하게 화학실 뒷정리를 하고 밖으로 나와 크게 숨을 들이마셨어요. 따뜻해진 공기, 상큼한 흙냄새…. 주위를 둘러보니 여기저기에 민들레가 가득 피어 벌써 봄이라는 걸 느낄 수 있었지요. 그런데 민들레를 보자 오로라의 얼굴이 딱 떠오르지 뭐예요.
“오로라는 날 어떻게 생각할까?”

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오로라를 생각하며 민들레 한 송이를 꺾는 순간, 누군가가 팔로 시원이의 목을 감싼 뒤 어딘가로 끌고가기 시작했어요.

“으악~! 누…, 누구…? 헉! 지원군 선배?”

“조용히 해! 누가 보면 어쩌려고 그래?”

“도대체 왜 이러시는 거예요? 목 아프잖아요!”

“네가 지금 무슨 짓을 저지른 건지 모르겠어?”

“네? 도대체 무슨 짓이요?”

“이 민들레 말이야! 민들레는 교장 선생님이 무척 아끼시는 꽃이라서 꺾으면 퇴학이라고 퇴학!”

“에? 고작 민들레 한 송이 꺾었다고 퇴학이라뇨?”

이때 어디선가 쩌렁쩌렁 커다란 목소리가 들려왔어요.

“고작 민들레 한 송이?”

시원이가 어리둥절하고 있는 사이 지원군 선배가 기어들어가는 목소리로 말했어요.

“히익! 교…, 교장 선생님 목소리다!”

아니 글쎄, 교장 선생님이 비밀스러운 교장실에서 CCTV로 우리의 모습을 다 보고 계셨지 뭐예요.

“민들레가 얼마나 사랑스러운 꽃인지 안다면 그런 헛소리는 하지 않을 텐데 말이지. 자네, 입학 한 달 만에 퇴학 당하는 주인공이 될 수도 있겠군!”
 

비주얼 과학 개념 이해하기

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민들레는 봄을 대표하는 식물 중 하나예요. 4~5월에 노란 꽃을 피우는데, 민들레꽃은 하나의 꽃처럼 보이지만 사실은 100~200개의 작은 꽃이 모여 한 송이를 이루고 있어요. 민들레를 이루고 있는 작은 꽃은 꽃잎, 암술, 수술, 갓털 그리고 씨방으로 이루어져 있지요.

꽃을 피우는 식물들은 수술의 꽃가루가 암술에 묻어야 열매나 씨앗을 맺을 수 있어요. 이걸 ‘수정’이라고 하지요. 민들레는 벌이나 나비 같은 곤충들이 수정을 돕는 충매화예요. 사람의 눈으로 민들레를 보면 그냥 노란 꽃일 뿐이지만, 자외선을 볼 수 있는 벌의 눈으로 보면 마치 여기로 와서 앉으라는 것처럼 가운데의 색이 다르게 보인답니다.

곤충의 도움으로 다른 민들레꽃의 꽃가루가 암술머리에 묻어 수정이 되면 씨가 자라기 시작해요. 이때 갓털도 함께 점점 자라지요. 갓털은 새의 깃털처럼 생겨서 민들레 씨가 바람에 날려 멀리 퍼질 수 있게 돕는답니다.

6~7월이 되어 민들레 씨가 완전히 여물고 갓털도 충분히 자라면, 씨는 갓털을 이용해 바람을 타고 날아가 다시 땅에서 싹을 틔우게 돼요. 물론 이때는 싹을 틔울 수 있는 적당한 온도와 물이 꼭 필요하답니다.

[전체 그림]

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융합 개념 파헤치기
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식물이 싹을 틔운 뒤, 꽃을 피우고 열매를 맺기 위해서는 햇빛이 꼭 필요해요. 식물은 동물과는 달리 햇빛과 물, 이산화탄소로 스스로 양분을 만들어 살아가거든요. 그래서 ‘독립 영양 생물’이라고 부르지요.

식물은 뿌리에서 흡수한 물과 잎에 있는 *기공으로 들어온 이산화탄소를 재료로 빛 에너지를 이용해 엽록체에서 포도당을 만든답니다. 그래서 식물의 잎은 대부분 녹색이에요. 잎의 엽록체에 있는 엽록소가 가시광선의 영역 중 초록색을 반사시켜 우리 눈에 초록색으로 보이지요. 그런데 식물이 초록색이기 때문에 초록색 빛으로 광합성을 한다고 생각하는 친구들이 많아요. 하지만 식물이 광합성을 할 때 사용하는 빛은 빨간색과 파란색 빛이랍니다. 초록색은 사용하지 않기 때문에 반사하는 거예요.

식물의 엽록소에는 a와 b 두 가지가 있어요. 엽록소a는 빨간색인 650~680㎚ 파장에서, 엽록소b는 파란색인 430~450㎚ 파장에서 광합성을 가장 잘 한답니다.

빛의 파장은 무엇일까요? 빛은 여러 가지 파동을 가진 입자예요. 물결처럼 오르락 내리락하면서 퍼져나가지요. 이때 물결 사이의 거리를 파장이라고 한답니다. 파장에 따라 빛의 색깔이 다르고 가지고 있는 에너지도 달라요. 실제로 햇빛을 프리즘으로 굴절시키면 파장에 따라 다양한 색으로 나누어져요. 빨간색은 723∼647㎚, 주황색은 647∼585㎚, 노란색은 585∼575㎚, 녹색은 575∼492㎚, 청색은 492∼455㎚, 남색은 455∼424㎚, 보라색은 424∼397㎚랍니다. 이런 성질을 이용해서 특정한 파장의 빛을 이용해 식물이 광합성을 잘 하게 만들기도 해요.

*기공 : 잎의 뒷면에 있는 공기구멍.

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예를 들어 계절에 상관없이 식물을 기를 수 있는 식물공장에서는 650~680㎚ 파장의 빨간색 LED전구와 430~450㎚ 파장의 파란색 LED 전구로 식물이 가장 잘 자라는 환경을 만들어 주지요. 이렇게 식물이 좋아하는 파장의 조명만 있으면 지하에서도 식물을 기를 수 있어요.

그런데 항상 등을 켜 놓는 우리 집의 화분은 햇빛 아래에 있는 화분들보다 잘 자라지 않아요. 왜 그럴까요? 그 이유는 형광등의 파장은 400㎚~600㎚이고, 백열등은 600㎚ 이상으로 빛의 파장이 각각 한쪽으로만 치우쳐 있기 때문이에요. 이런 환경에서는 식물들이 활발하게 광합성을 하지 못하지요. 그래서 집이나 사무실 같은 실내에서는 적은 빛으로도 광합성을 잘 하며 살아가는 고무나무와 관음죽, 팔손이, 베고니아 같은 식물을 키우는 것이 좋답니다.

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글 : 현수랑 기자 hsr@donga.com
일러스트 : 이창섭
어린이과학동아 2016년 07호


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