SCIENCE 3D | 온실 효과와 복사 평형

무슨 일이 일어났나

온실 효과는 공기 속 이산화 탄소 · 수증기 같은 기체가 땅에서 빠져나가는 열(적외선)을 붙잡아 지구를 따뜻하게 하는 일입니다(온실 효과).

NASA 에 따르면 대기 꼭대기에는 지구 평균 1 m² 마다 약 340 W 의 햇빛 에너지가 들어오고, 그 가운데 약 29 % 는 우주로 되돌아갑니다.

들어온 에너지만큼 다시 내보내 온도가 고르게 머무는 상태를 복사 평형이라고 하며, 온실이 없으면 이 평형 온도는 약 255 K(−18 °C)입니다.

실제 지구 평균은 약 15 °C 이므로, NASA 는 온실 효과가 없으면 표면 온도가 약 33 °C 떨어질 것이라고 적습니다.

시뮬레이터의 한 겹 모형은 대기가 땅의 열을 모두 붙잡는다고 놓은 단순 모형이라 30.2 °C 로, 실제 평균 15 °C 와 다르게 나옵니다.

💡 생활 속 예시

맑게 갠 겨울밤이 구름 낀 밤보다 더 춥게 느껴지는 것은, 땅의 열이 빠져나가는 길을 덮어 줄 구름 이불이 없기 때문입니다.
이불은 스스로 열을 내지 않는데도 덮으면 따뜻합니다. 몸에서 나가는 열을 붙잡아 두기 때문인데, 온실 기체도 땅의 열을 붙잡아 둡니다.

🙅 오해 깨기오해 모음 보기

온실 효과는 없을수록 좋은 나쁜 현상이다.
NASA 는 온실 효과가 없으면 지구 평균 기온이 15 °C 가 아니라 영하 18 °C 일 것이라고 설명합니다. 출처
햇빛은 모두 땅에 닿아 지구를 데운다.
NASA 에 따르면 대기 꼭대기에 온 햇빛의 약 29 % 는 곧바로 우주로 되돌아갑니다. 출처

누가 왜 찾았나

NASA 에 따르면 1824 년 푸리에는 지구만 한 행성이 해에서 이만큼 떨어져 있다면 지금보다 훨씬 추워야 한다고 보았습니다. 1856 년 유니스 푸트는 이산화 탄소와 수증기가 빠져나가는 열을 붙잡는다는 것을 보였고, 1860 년대 틴들은 지구의 자연 온실 효과를 알아보았습니다.

확인된 값

푸리에(Joseph Fourier)가 지구가 계산보다 따뜻하다고 본 해: 1824 출처
푸트(Eunice Foote)가 CO₂ · 수증기가 열을 가둔다고 보인 해: 1856 출처
틴들(John Tyndall)이 자연 온실 효과를 알아본 때: 1860s 출처
아레니우스(Svante Arrhenius)가 CO₂ 변화가 기온을 바꾼다고 본 해: 1896 출처
지구 평균 표면 온도 (15 °C): 288 K 출처
온실 효과가 무너지면 떨어질 표면 온도 차 (약 33 °C): 33 K 출처
대기 꼭대기에 들어오는 햇빛 에너지 (지구 평균): 340 W/m² 출처
대기 꼭대기에 온 햇빛 가운데 우주로 되돌아가는 비율: 29 % 출처
지구 반사율 (Bond albedo — 시뮬레이터 기본값): 0.294 출처
태양 상수 (지구 거리에서 받는 햇빛 세기 — 시뮬레이터 기본값): 1361 W/m² 출처

교육과정에서는

한국 2022 · 과학(중학교) · 날씨와 기후변화 [9과17-01]
한국 2022 · 통합과학2 · 환경과 에너지 [10통과2-02-03]
잉글랜드 · KS4 Chemistry: Earth and atmospheric science (greenhouse gases)
호주 v9 · AC9S9U03

출처

https://science.nasa.gov/climate-change/evidence/(확인 2026-11-12)
https://science.nasa.gov/climate-change/faq/what-is-the-greenhouse-effect/(확인 2026-11-12)
https://science.nasa.gov/earth/earth-observatory/climate-and-earths-energy-budget(확인 2026-11-12)
https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/earthfact.html(확인 2026-11-12)
https://science.nasa.gov/earth/climate-change/global-warming/(확인 2026-11-12)

온실 효과와 복사 평형