1억 도의 온도는 도대체 어떻게 측정할까?

1억도 이런건 어떻게 측정하는걸까?

"금속이 녹는 온도도 겨우 1,000도쯤인데, 1만도, 1억도 같은 상상도 안 되는 고온은 어떻게 측정할 수 있는 걸까?"
이런 질문, 한 번쯤 해본 적 있지 않으신가요?
더 많은 흥미로운 사실을 원하신다면 저의 흥미로운사실 유튜브채널에서 확인해 보세요!

728x90

---

초고온, 그냥 측정하면 녹아버리지 않을까?

우리는 보통 온도를 측정할 때 체온계나 온도 센서를 떠올리곤 합니다. 하지만 상온에서 사용하던 그 방식은 1,000도를 넘기기도 전에 망가져버립니다.
1,000도? 그래도 잘 버티는 특수 금속이 있으니까 측정할 수 있겠죠.
하지만 1만도, 1억도는요?
여기서부터는 전통적인 방식으론 아예 접근조차 불가능해요.
그래서 등장한 것이 바로, 접촉하지 않고 온도를 측정하는 방법입니다.

---

물체에서 나오는 빛의 색과 세기를 보면 온도를 유추할수 있어요

진짜 온도계는 ‘보는 것’만으로 온도를 측정한다?

바로 방사온도계와 분광학적 온도 측정법이 그 주인공이에요.
이 방법들은 열로 인해 물체가 방출하는 **빛(복사선)**을 분석해서 온도를 측정합니다.
쉽게 말하면, 물체에서 나오는 빛의 색과 세기를 보면 온도를 유추할 수 있는 거예요.

• 예를 들어, 적색에서 주황, 흰색, 푸른빛으로 갈수록 온도는 점점 더 높아지죠.
• 이렇게 색의 파장을 분석하면 온도를 알아낼 수 있어요.

이건 마치 **“빛으로 온도를 읽는 기술”**과도 같답니다.

---

그럼 1억도 같은 건 어떻게 측정할 수 있을까?

1억도는 거의 핵융합 실험 같은 데서나 나오는 온도인데요,
여기선 플라즈마 상태의 물질이 만들어집니다.
이럴 때 사용하는 방법이 바로:

1. 분광분석법

플라즈마가 내는 빛의 파장을 고해상도로 분석해서,
그 안에 포함된 이온의 움직임과 에너지 상태를 추적하는 거예요.
그 결과로 정확한 온도 값을 추정할 수 있어요.
이건 간접적인 방법이지만, 수백만도~수억도 수준에서도 유효하답니다.

2. 톰슨 산란(Thomson Scattering)

레이저를 플라즈마에 쏘고,
그 레이저가 전자와 부딪히면서 흩어지는 방식(산란)을 분석하는 기법이에요.
이 산란된 빛의 분포를 보면
전자들이 얼마나 빠르게 움직이는지를 알 수 있고,
그로부터 전자 온도 = 플라즈마 온도를 계산하는 거죠.

---

진짜 진짜 뜨거운 온도는, 사실 ‘직접 측정’이 불가능하다?

여기서 중요한 사실 하나.
플라즈마의 온도는 전통적인 의미에서 '측정'된 게 아니라 '계산'된 값이에요.
실험 장비 근처에서 무언가를 '대서' 확인하는 방식은
불가능하다는 걸 전제로 하고,
간접적인 데이터(빛, 입자, 전자 움직임 등)를 통해 추정해야만 해요.
이건 마치 우주의 별 온도를 알아내는 방식과 비슷해요.

---

플라즈마가 보여주는 색의 마법

여기서 흥미로운 포인트 하나 더!
온도가 높아질수록 빛의 색도 달라져요.

• 1,000도 → 붉은빛
• 2,000도 → 주황
• 3,000도 → 노란빛
• 6,000도(태양 표면 온도) → 하얀빛
• 수만도 이상 → 푸른빛

따라서 초고온일수록 ‘푸른색’에 가까운 빛을 내게 되고,
이 빛을 이용해 플라즈마의 정체를 파악할 수 있어요.

---

왜 이런 온도를 측정하려고 할까?

왜 이런 온도를 측정하려고 할까?

궁금하지 않으신가요?
“그렇게 위험하고 측정도 어려운 고온을 왜 굳이 알아내려고 하지?”
그건 바로 인류의 미래 에너지원,
핵융합 발전과도 깊은 연관이 있기 때문이에요.
핵융합이 안정적으로 작동하려면 수천만~수억 도의 환경이 필요해요.
그래서 과학자들은 그 온도를 만들어내고,
또 안정적으로 유지하면서 측정까지 해야 하는 거죠.
온도를 정확히 알아야
에너지 효율도 조절할 수 있고,
폭주하거나 사고 나는 걸 막을 수도 있으니까요.

---

결론: 온도계가 사라진 시대, 우리는 ‘빛’으로 온도를 본다

우리가 상상하기 어려운 고온의 세계는
더 이상 온도계를 들이대는 방식으로는 접근할 수 없습니다.
하지만 인간은 ‘보는 기술’, 즉 광학적 방법을 통해
그 뜨거운 세상을 간접적으로 감지하고 이해하고 있어요.
앞으로 더 강력한 에너지를 다루게 될수록,
‘측정의 방식’도 점점 더 정교해질 겁니다.
우리가 다룰 수 없는 세계를,
보는 것만으로도 이해할 수 있다면
그건 정말 놀라운 과학의 진보 아닐까요?

---

더 알고 싶다면,
빛으로 온도를 보는 기술부터 핵융합까지
흥미로운사실 유튜브채널에서 영상으로도 만나보세요.