우유는 왜 하얗게 보일까요?
답은 빛의 장난에 있어요. 30초 만에 알려 드릴게요.우유가 하얀 것은 하얀 색소가 녹아 있어서가 아니라, 빛이 흩어지는 방식 때문이에요. 우유 속에는 카제인이라는 단백질이 모여서 생긴 작은 알갱이와, 지방의 작은 알갱이가 잔뜩 떠 있어요. 이 알갱이에 부딪힌 빛이 사방팔방으로 흩어져서 똑바로 지나가지 못하기 때문에, 뿌옇게 하얀색으로 보여요.
우유 속에 떠 있는 2종류의 알갱이
우유에서 알갱이를 걷어 낸 나머지 액체(유청)는 비교적 투명한 액체예요. 이 안에 카제인이라는 단백질이 모여서 생긴 알갱이 '카제인 미셀'과, 지방이 작은 공 모양이 된 '지방구'가 셀 수 없이 많이 떠 있어요. 일본 고에너지가속기연구기구의 자료에서는 카제인 미셀의 지름이 약 100나노미터(1밀리미터의 1만분의 1)라고 해요.
빛이 흩어져서 하얗게 보여요
빛은 주변의 물과 빛이 꺾이는 정도가 다른, 비교적 큰 알갱이에 부딪히면 나아가는 방향을 바꾸며 흩어져요. 우유 속에는 그런 알갱이가 아주 많아서, 빛은 알갱이에 부딪혀 방향을 바꾸는 일을 몇 번이고 되풀이해요. 이렇게 여기저기로 흩어진 빛이 눈에 들어오기 때문에, 우유는 건너편이 보이지 않는 하얀색으로 보여요.
큰 지방구도 하얀색을 만들어요
지방구는 카제인 미셀보다 큰 알갱이예요. 연구 논문에 따르면, 짜낸 그대로인 우유의 지방구는 0.8~12마이크로미터이고, 지방 알갱이를 잘게 부수는 가공(균질화)을 한 우유에서는 1마이크로미터보다 작아져요. 우유의 하얀색은 카제인 미셀과 지방구가 함께 빛을 흩어지게 해서 생겨요.
푸른빛이나 노란빛이 도는 이유
우유의 색감은 알갱이의 종류에 따라 조금 달라져요. 지방을 뺀 탈지유가 살짝 푸르스름하게 보이는 것은, 남은 카제인 미셀이 작아서 빨간 빛보다 파란 빛을 더 많이 흩어지게 하기 때문이에요. 반대로 지방이 많은 크림이 노르스름한 것은 지방구에 들어 있는 카로틴이라는 색소 때문이에요.
더 알고 싶다면
- 유청에 녹아 있는 작은 단백질은 알갱이가 너무 작아서, 우유의 하얀색에는 거의 관계가 없다고 해요.
- 수조의 물에 탈지유를 조금씩 섞고 옆에서 빛을 비추면, 빛이 지나가는 길은 푸르스름하게, 건너편에 닿는 빛은 불그스름하게 보여요. 하늘이 파랗고 저녁노을이 빨간 이유를 설명하는, 예전부터 해 온 수업 실험이에요.
- 유청에는 비타민의 한 종류인 리보플라빈이 들어 있어서 황록색을 띠어요.
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우유는 왜 하얗게 보일까요?
정답 보기
- 하얀 색소가 녹아 있어서
- 작은 알갱이가 빛을 흩어서
- 칼슘이 하얀색이라서
작은 알갱이가 빛을 흩어서 카제인 단백질과 지방의 작은 알갱이에 부딪힌 빛이 사방으로 흩어져 똑바로 지나가지 못하기 때문에 하얗게 보입니다.
카제인 단백질과 지방의 작은 알갱이에 부딪힌 빛이 사방으로 흩어져 똑바로 지나가지 못하기 때문에 하얗게 보입니다.
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- 牛乳のナノサイエンス ～牛乳のミクロ構造が温度に対して敏感に変化することを発見～（プレスリリース）高エネルギー加速器研究機構（KEK） (일본어)
- Milk Composition - Colorful Milk（ANSC 438 講義資料、Internet Archive 保存版）University of Illinois, Department of Animal Sciences (영어)
- Observation of a temperature dependent anomaly in the UV translucency of milk useful for UV-C preservation techniquesScientific Reports（PubMed Central 掲載） (영어)
- Quantifying the "milky sky" experimentApplied Optics（Optical Society of America、グラナダ大学の掲載版） (영어)
이 글은 2026-10-03 기준으로 위 자료를 확인하고 썼습니다. 연구가 진행되면 설명이 바뀔 수도 있습니다. 사진 출처는 각 사진 아래에 있습니다.
