“키가 60cm인 동물이라…. 비버 씨가 가장 의심스러운데, 그림자의 모양은 왜 다르지?”
코냥은 평소 놀이터의 나무를 탐내던 비버 씨를 의심했어요. 하지만 그림자의 생김새는 비버와 전혀 달라서 고민에 빠졌지요. 그때, 코냥의 탐정 친구인 옹즈가 찾아와 조언을 해주었어요.
“분명 속임수가 숨어 있을 거야. 범인이 무언가를 뒤집어쓴 걸지도 모르고…. 또, 그림자 모양은 빛의 위치와 거리에 따라 달라질 수도 있거든.”
그림자 모양이 달라진다?
직사각형 모양의 그림자는 무엇의 그림자일까요? 네모난 상자일 거라고 생각하기 쉽지만, 사실 이 그림자의 주인은 ‘원기둥’이에요. 원기둥은 밑면이 원이고, 옆면은 직사각형을 둥글게 말아 놓은 모양인 입체도형이지요. 원기둥의 앞면에서 조명을 비추면 직사각형 모양의 그림자가 생겨요.
그럼 동그란 그림자의 주인은 누구일까요? 놀랍게도, 이 그림자의 주인 역시 원기둥이랍니다. 원기둥의 위에서 조명을 비추면 밑면의 모양과 같은 원 모양 그림자가 생기거든요. 마찬가지로 원뿔이나 구 위에서 조명을 비춰도 원 모양 그림자가 생겨요.
이처럼 빛을 어떤 각도로 비추는지에 따라 그림자의 모양이 여러 가지로 달라져요. 실제로는 길이와 폭, 두께를 모두 가진 입체도형일지라도, 그 도형의 그림자는 두께가 없고 길이나 폭만 가진 평면도형으로 나타나기 때문이에요.
늘었다, 줄었다? 그림자 크기
그림자는 빛에 가까워질수록 크기가 커져요. 어떤 물체를 손전등 가까이에 가져가면 물체가 빛을 더 많이 가리게 되므로 빛이 닿지 않는 면적이 넓어져서 그림자의 크기가 커지지요. 반대로 물체가 손전등에서 멀어지면 빛이 닿지 않는 부분이 좁아져서 그림자가 작아져요. 해가 가장 높게 뜬 한낮에 그림자가 가장 짧고, 해가 낮게 내려온 저녁에 그림자가 긴 것도 같은 원리예요. 따라서 손전등과 물체 사이의 거리를 조정하면, 크기가 서로 다른 두 물체라도 그림자의 크기는 똑같게 만들 수 있어요. 그렇다면, 범인의 키가 60cm가 아닐 수도 있겠다고요?
코냥이 범인의 키가 60cm라고 확신하는 이유가 있어요. 야외에서 빛은 태양으로부터 오기 때문에, 빛과 물체 사이의 거리가 고정돼 있지요. 또, 단서 사진에서 범인은 표지판과 같은 장소에 나란히 서 있어요. 만약 사진이 찍힌 곳이 실내이거나, 범인이 표지판과 나란히 있다는 것이 확실하지 않다면 범인의 키가 60cm라고 장담할 수 없겠지요.