야광 물감 만들기와 축광 원리 이해하기 실험

어두운 밤에 반짝이는 빛, 그 신기한 과학

아이들과 함께 방 안의 불을 끄고 벽을 바라보던 어느 날, 갑자기 형광 별이 반짝이는 걸 보고 아이가 말했다.
“엄마, 저건 왜 혼자 빛나는 거예요?”
이 간단한 질문 하나가 우리 집 작은 실험의 시작이 되었다.

밤에 스스로 빛나는 물건들을 본 적이 있을 것이다.
형광 스티커, 야광 별, 어린이 장난감, 손목 밴드 등등.
전기를 쓰지도 않는데, 어떻게 이런 물체들이 어둠 속에서도 반짝일 수 있을까?
사실 이 현상은 ‘야광’, 과학적으로는 축광(蓄光, phosphorescence)이라는 원리를 바탕으로 한다.

이번 글에서는 야광 물감을 직접 만드는 방법과 함께
이 물질이 왜, 어떻게 어두운 곳에서 빛을 내는지
축광의 과학 원리를 어린이 눈높이에 맞춰 설명해보려 한다.

단순히 신기하다고만 느꼈던 야광 물건들을
직접 만들고, 그 원리까지 이해해 보는 이 실험은
아이에게도, 어른에게도 흥미로운 과학 체험이 될 것이다.

 

 준비물과 만드는 방법 – 야광 물감, 집에서도 만들 수 있어요!

야광 물감은 일반 페인트에 특수한 축광 물질을 섞어 만든 것이다.
시중에서도 판매되고 있지만, 직접 만드는 방법도 생각보다 간단하다.
이번에는 비용도 적게 들고, 안전한 재료로
아이들과 함께 집에서 만들 수 있는 야광 물감 레시피를 소개한다.

 준비물

• 아크릴 물감 (밝은 색 계열, 예: 흰색, 노란색)
• 축광 분말 (‘야광가루’라고도 불림, 인터넷에서 구입 가능)
• 일회용 종이컵 또는 작은 그릇
• 나무 막대 또는 일회용 숟가락 (섞을 도구)
• 붓 또는 면봉 (페인팅용)
• 검은 도화지 혹은 벽지
• 햇빛 또는 LED 라이트

축광 분말 주의사항
어린이용으로 사용할 땐 반드시 ‘무독성’ 표시가 있는 제품을 사용해야 한다.
안전검증이 된 스트론튬 알루미네이트(또는 아연 황산염) 기반 분말이 적합하다.

만드는 방법

1. 종이컵에 아크릴 물감을 1큰술 정도 덜어낸다.
2. 축광 분말을 물감에 1:1 비율로 넣는다. (빛나는 강도를 위해 비율은 조절 가능)
3. 나무 막대 또는 숟가락으로 완전히 섞어준다.
4. 원하는 표면에 붓이나 면봉으로 그림을 그리거나 문양을 만든다.
5. 완전히 마른 뒤, 햇빛이나 강한 조명(LED 스탠드 등) 아래 1~2분간 ‘충전’시킨다.
6. 불을 끄면, 어둠 속에서 물감이 스스로 빛을 내기 시작한다!

정리 팁

사용 후에는 손을 깨끗이 씻고, 남은 물감은 마른 뒤 버려도 된다.
축광 분말은 공기 중 수분을 흡수하므로 밀폐 용기에 보관하는 것이 좋다.

 

 야광이 빛나는 진짜 이유 – 축광의 과학 원리

야광 물질이 빛을 내는 이유는 단순히 ‘형광’과는 다르다.
우리가 흔히 알고 있는 형광(fluorescence) 은 빛이 닿을 때만 반짝이는 현상이다.
하지만 축광(phosphorescence) 은 빛을 머금었다가, 나중에 서서히 방출하는 성질이 있다.
그래서 불을 꺼도 계속해서 빛이 나는 것이다.

 빛을 저장한다고?

축광 물질은 태양빛(자외선)이나 인공조명 속 에너지를 받아
자신의 전자 구조에 그 에너지를 임시로 ‘저장’할 수 있다.
이 에너지는 시간이 지나면서 서서히 방출되며, 우리가 보게 되는 어두운 속의 빛이 된다.

 전자 에너지 상태 변화

조금 더 과학적으로 말하면,
빛을 받은 전자는 들뜬 상태(excited state)로 올라가고,
이 들뜬상태가 비교적 오래 지속되다가 천천히 원래 상태로 돌아오며 빛을 낸다.
이때 나오는 빛이 축광의 빛이다.

 형광 vs 축광 vs 발광

종류빛나는 조건지속 시간예시

형광	빛이 닿을 때만	즉시 사라짐	형광펜, 형광 조명
축광	빛을 저장했다가 방출	수분~수시간	야광 별, 야광 손목밴드
발광	화학적 반응	지속됨	반딧불, 발광 스티커

 

 충전이 중요한 이유

야광 물체가 빛을 내기 위해서는 반드시 충전 시간이 필요하다.
햇빛이 가장 효율적이며, UV(자외선) 성분이 강한 조명을 사용할수록 더욱 밝고 오래 빛난다.
즉, 야광 물질은 전기를 쓰는 게 아니라, 빛 에너지를 저장해서 재활용하는 똑똑한 과학 기술인 셈이다.

 

실생활 속 야광 기술 – 어디에 쓰이고 있을까?

아이들은 야광 물감이 단지 장난감이나 스티커에만 쓰이는 줄 알지만,
실제로 축광 기술은 산업, 안전, 환경, 디자인 등 매우 다양한 분야에서 쓰이고 있다.

 1. 비상구·대피 유도 표시

화재 등으로 정전이 되었을 때, 사람들이 출입구나 계단을 찾을 수 있게
야광 물질을 코팅한 안내 표지판이 사용된다.
전기가 꺼져도 자체 빛으로 위험에서 사람을 구할 수 있다.

 2. 소방 장비·군사 장비

군사용 망원경, 나침반, 무기 장비 등에도 야광 코팅이 들어간다.
소방관들의 헬멧이나 작업복에도 야광 줄무늬가 있어
어두운 현장에서 식별이 용이하다.

 3. 패션·아트 디자인

신발, 의류, 가방 등 패션 아이템에 포인트 디자인으로 활용된다.
또한 야간 달리기나 자전거 주행 시, 야광 의류가 안전을 보장해 준다.

 4. 환경 감시 장비

라돈 감지기, 방사선 측정기 등에도 야광 물질이 사용되어
기기의 작동 상태를 어두운 곳에서도 확인할 수 있게 한다.

 5. 어린이 완구 및 침구

야광 블록, 야광 별 스티커, 야광 캐릭터 등이
아이들의 침실, 장난감, 교육 교구 등에 활용된다.

 정리
야광 물질은 단지 재미를 위한 것이 아니라,
안전과 기능, 디자인까지 아우르는 실용적 기술로 자리 잡고 있다.

 

 

정리 및 확장 실험 아이디어 – 빛을 저장하는 더 많은 방법

이번 실험을 통해 우리는 단순한 야광 물감 만들기를 넘어서
빛을 저장하고 활용하는 축광 원리에 대해 배웠다.
직접 만들어본 야광 물감은 아이에게 단순한 놀이가 아니라
‘내가 만든 과학’이라는 자긍심을 심어줄 수 있다.

 실험 확장 아이디어

• 다양한 색상의 축광 분말을 사용해 색별 지속 시간 비교하기
• 햇빛 vs LED vs 형광등 충전 → 어느 빛이 가장 오래 빛날까?
• 야광 물감으로 밤하늘 별자리 벽화 만들기
• 야광 점토 or 야광 슬라임 만들기
• 야광 손목밴드 만들기 → 실생활 안전용으로 활용하기
• 냉장고 안에서 야광 빛 변화 관찰 → 온도와 밝기 관계 관찰

 학습 확장 활동

• 초등 3~5학년 과학 교과과정과 연계 가능 (빛, 에너지, 물질)
• 체험학습, 과학 글쓰기, 발표 활동으로 확장 가능
• “왜 어떤 물건은 어두운데 빛날까?” 같은 탐구 기반 질문 유도