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과학

열복사

열복사과학
영문명
Thermal radiation
전달 수단
전자기파
진공에서의 전달
가능
주요 변수
온도와 표면의 방사 특성
열복사는 물체의 온도와 관련하여 방출되는 전자기 복사다. 물질의 접촉이나 유체의 흐름 없이도 에너지가 전달될 수 있으며, 적외선만을 뜻하는 것은 아니다.

사이에 물질이 없어도 전달된다

물체가 내보낸 전자기파를 다른 물체가 흡수하면 에너지가 전달된다. 두 물체가 직접 닿거나 그 사이의 공기가 움직여야만 가능한 과정은 아니다.

전도와 대류가 약한 진공에서도 복사에 의한 에너지 교환은 일어날 수 있다. 우주 공간의 물체도 주변에서 받는 복사와 자신이 방출하는 복사를 고려해야 한다.

적외선과 같은 말은 아니다

실온 부근의 물체는 열복사의 중요한 부분을 적외선 영역에서 내보낸다. 그러나 온도가 높은 물체의 열복사는 가시광선 등 다른 영역에서도 중요해질 수 있다.

적외선은 파장 영역의 이름이고 열복사는 방출 과정과 관련된 개념이다. 특정 파장의 빛이 관측되었다는 사실만으로 그 빛의 발생 과정을 모두 판정할 수는 없다.

방출량과 순 전달량

물체가 내보내는 복사와 주변에서 흡수하는 복사는 동시에 존재한다. 온도가 일정하다고 해서 방출이 멈춘 것이 아니라 에너지의 출입이 균형을 이룰 수 있다.

순 열전달을 구할 때는 한 물체의 방출량만 계산해서는 안 된다. 표면들이 서로 바라보는 정도와 주변 온도, 파장별 흡수 특성 등이 결과에 영향을 준다.

이상 모형과 실제 표면

흑체는 복사 특성을 설명하는 이상적인 기준이다. 같은 온도에서도 실제 표면의 방출은 재료와 표면 상태, 파장 및 방향에 따라 달라질 수 있다.

검게 보이는 표면이 모든 파장에서 같은 특성을 갖는다고 단정할 수는 없다. 가시광선에서의 색과 열복사가 중요한 적외선 영역의 성질을 구별해야 한다.

관련 문서

흑체 / 온도 / 전자기파 / 열전도 / 대류