KISTI의 과학향기

올 겨울 들어 가장 추운 날이라는 일기예보를 듣고 내복에 목도리, 장갑까지 단단히 무장을 하고 집을 나섰는데, 날씨가 전 날보다 덜 춥다고 느낀 경험이 있을 것이다. 기상청의 일기예보가 잘못된 것일까?

날씨예보는 ‘온도’ 만을 예보한다. 온도계는 공기 중의 온도만을 측정하고 풍속이나 습도, 일사량 등 사람이 느끼는 여러 가지 환경 요인은 고려하지 않는다. 따라서 기온만으로는 사람들이 느끼는 추위 정도를 가늠하기 어렵다. 겨울철의 날씨는 기온보다 ‘체감온도’에 좌우되는 경향이 크다. 체감온도는 말 그대로 우리 몸이 느끼는 온도다. 기온 외에 바람이나 습도, 햇볕의 양, 개인적인 체질이나 거주 형태, 심리 상태 등도 영향을 미친다. 따라서 정확한 측정이란 가능하지 않다. 우리가 흔히 체감온도라고 부르는 것은 온도에 풍속의 영향을 고려해 산출하는 ‘풍랭지수’인 것이다. 겨울철에는 온도가 같더라도 바람이 세게 불면 더 춥게 느껴진다. 바람과 한기가 사람의 피부에서 열을 빼앗아 체온이 떨어지기 때문이다. 이러한 겨울철 날씨의 특성을 고려해 기상청은 10월부터 4월까지 체감온도를 발표한다. 기상청이 발표하는 체감온도는 기온에 풍속을 고려해 산출하는 것으로 여러 가지 방식이 있지만 우리나라 기상청에서는 아래와 같은 공식을 사용한다.

체감온도(℃)=13.12 + 0.6215 × T - 11.37 × v²(0.16) + 0.3965 × v²(0.16) × T

(T는 기온(℃), v는 풍속(km/h))

하지만 일반인들이 이런 공식에 따라 체감온도를 계산하는 것은 쉽지 않은 일. 보통 영하의 기온에서 바람이 초속 1m 빨라지면 체감온도는 2℃ 가량 떨어진다고 생각하면 쉽다. 기온이 -10℃ 이고 풍속이 10㎧이면, 체감온도는 -30℃가 되는 식이다. 체감온도가 영하 30℃ 이하가 되면 노출된 피부는 1분 안에 동상에 걸릴 위험이 있다.

해발고도가 100m 높아지면 기온이 평균 0.6℃ 씩 낮아지고, 높은 곳에서는 더 바람이 세차게 불기 때문에 겨울철 산행에서는 땀을 잘 배출하고, 옷을 여러 겹 입어 체온을 적절하게 관리하는 것이 중요하다.

습도 역시 체감온도를 결정하는 데 중요한 요인이다. 사우나의 예를 들어보면, 습기가 없는 건식 사우나의 경우 100℃ 정도까지 견딜 수 있지만, 습식 사우나는 70℃ 정도만 되어도 견디기 힘들며, 탕의 경우는 50℃ 이상은 들어가기 힘들다. 온도가 같은 경우에도 습도에 따라 체감온도가 달라지는 것이다. 겨울철은 대체적으로 건조한 상태로 습도가 날씨에 미치는 영향이 크지 않기 때문에 겨울에는 바람의 영향을 중심으로 체감온도를 발표하지만, 여름의 날씨는 일사량과 습도가 더 큰 영향을 미치기 때문에 흔히 ‘불쾌지수’로 표현하는 습도와 온도에 관한 지수를 발표한다.



체감온도는 개인의 생활 습관이나 옷차림에 따라 다르게 느껴진다. 젊은 여성들 사이에는 겨울철에 치마를 입고 다니면 살이 빠진다는 속설이 있다. 실제로 기온이 0℃일 때 바지를 입은 사람의 체감온도는 영상 4℃지만, 미니스커트를 입은 사람은 영하 2℃로 느끼게 된다고 한다. 특히 치마가 2cm 짧아질 때 마다 체감온도가 0.5℃씩 떨어진다고 한다. 체온 유지를 위해 에너지 소모가 많아질 테니 어느 정도는 일리가 있는 얘기다. 하지만 저 체온으로 인한 건강 손실의 위험이 크고, 장기간 추위에 노출될 경우, 체온 보호를 위해 지방층이 오히려 더 두터워질 가능성도 있다.



항상 바람에 따라 체감온도가 낮아지는 것은 아니다. 영하 50℃ 이하가 되면 바람은 체감온도에 영향을 미치지 못한다. 옷과 구두, 얼굴이 모두 얼어붙는 극도의 찬 공기에서는 바람이 불어서 더 춥다는 느낌은 받지 않는다. 한편, 바람이 불면 오히려 체감온도가 올라가는 경우도 있다. 사막 지역에 거주하는 사람들은 한 여름에도 긴 옷으로 온몸을 감싸고 있다. 바람이 많이 불면 체온을 낮출 수 있을 텐데 왜 긴 옷을 입을까? 이유는 사막의 기온이 사람의 체온보다 높기 때문이다. 바람이 불면 몸의 열이 공기 중으로 흩어지는 게 아니라 반대로 공기의 열이 사람의 몸을 데우게 된다. 접촉하는 공기의 양, 즉 바람이 많이 불수록 더 더워지는 것이다.



겨울철에는 추운 날씨로 인해 건강을 해칠 수 있으니, 일기예보에 주의를 기울여 적절한 옷차림과 난방으로 체온을 관리해야 한다. 하지만 기상청의 예보 중 ‘체감온도’라 하더라도 객관적인 데이터를 바탕으로 내놓은 공식에 따른 것이니 각자의 체질과 건강 상태에 맞는 준비가 중요하다. (과학향기 편집부)