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빛과 그림자

  • 2전시실Part 3. 빛이 있으라! 결정적 순간 5 유료 시각은 오감 중에서도 가장 중요한 감각이다. 또 시각은 렌즈나 거울, 프리즘 같은 도구를 써서 왜곡시킬수 있고 신기루나 무지개처럼 자연적인 왜곡 현상도 존재한다. 이런 이유 때문에 눈으로 본다는 것이 무엇인가, 빛과 시각은 어떤 관계인가 하는 질문이 고대부터 제기돼 왔다. 1000년 전 이슬람의 과학자 이븐 알 하이삼(Ibn Al Hytham, 965~1040)이 연구했던 문제도 빛과 시각의 관계에 관한 것이었다. 알 하이삼이 연구를 시작할 당시, 눈으로 물체를 볼 때 눈과 물체 사이에서 빛이 어떤 방식으로 작동하는가에 대해서 서로 상반된 두 이론이 경쟁하고 있었다. 그중 방출 이론은 우리가 물체를 볼 때 눈에서부터 광선이 나아가 물체를 감지한다는 이론이었다. 반대로 흡수 이론은 물체에서 나온 물리적인 무언가가 눈에 닿아서 물체를 인지하게 되는 것이라는 이론이었다. 알 하...
  • [과학뉴스] 3차원 홀로그래피 디스플레이 성능 수천 배 높였다 국내 연구진이 빛의 산란을 조절하는 새로운 기술로 3차원 홀로그래피 디스플레이의 성능을 크게 끌어 올렸다. 박용근 KAIST 물리학과 교수팀이 빛의 위상을 조절해 홀로그램 영상을 만드는 공간광변조기의 성능을 보완해 3차원 홀로그램의 크기를 3배 이상, 시청 가능 각도를 10배 이상 확대했다고 학술지 ‘네이처 포토닉스’ 1월 24일자에 발표했다. 공간광변조기는 빛의 간섭패턴을 저장해 이를 재생하기 위해 필요한 기기다. 그런데 픽셀 수의 한계 때문에 기존의 공간광변조기로는 재생화면의 크기가 1cm, 시야각 3° 정도가 최대였다. TV 화면은 구현하기 어려웠다. 연구팀은 공간광변조기에 거울과 광학확산기 두 개로 빛을 넓게 산란시키는 방법을 적용했다. 그 결과 가로와 세로, 높이가 각각 2cm, 그리고 시청 각도가 35°까지 확대된 3차원 홀로그래피 디...
  • [과학뉴스] 세계 두 번째 빛 공해 지역이 우리나라? 우리 생활에 전기불이 없다면 밤에는 온 세상이 컴컴해져 많이 불편했을 거예요. 그런데 전기불이 오히려 생물들에게 피해를 입히기도 해요. 과학자들은 이를 가리켜 ‘빛 공해’라고 부르지요. 빛 공해는 인간이 만든 빛에 의해 발생하는 공해를 뜻해요. 낮에만 우는 매미가 가로등에 매달려 밤에도 울고, 새들이 도시의 불빛과 별빛을 헷갈려 길을 잃는 등 생태계가 혼란을 겪는 것이 대표적인 빛 공해 사례예요. 이뿐만 아니라 밤하늘이 밝아지면 사람들이 주변의 빛 때문에 쉽게 잠을 이루지 못하기도 한답니다. 최근 이탈리아, 독일, 미국, 이스라엘의 빛 공해 연구자들이 전세계의 빛 공해 정도를 분석해 발표했어요. 연구팀은 ‘수오미(Suomi) NPP’ 위성이 측정한 지구의 지역별 밤하늘 밝기를 조사했답니다. 연구 결과, 밤하늘에서 은하수가 보이지 않는...
  • [지식] 빛과 거울, 명작의 비밀병기 유료 안녕하세요, 저는 <빛과 거울, 명작의 비밀명기> 전시를 기획한 큐레이터입니다. 이번에 전시한 17세기 네덜란드 회화 작품에는 특별한 도구가 이용됐어요. 바로 빛과 거울이에요. 빛의 방향을 적절히 조절하고, 거울로 빛을 반사해 자화상을 그렸다는 말입니다. 믿기지 않는다고요? 지금부터 저를 따라오세요. 자, 1관부터 들어가 봅시다. 체험관 안쪽은 암막으로 막아놓아 캄캄해요. 한쪽 벽면에 작게 뚫려있는 구멍만이 유일하게 바깥의 빛을 받아들이지요. 별것 아닌 것 같은 이 작은 구멍 하나 덕분에 밖에 있는 사람이 안쪽에 있는 캔버스에 비칩니다. 비록 거꾸로지만요. 안쪽에 있는 화가는 비친 상에 맞게 윤곽선을 따라 그리고, 중요한 특징을 잡아 놓아요. 그리고 캔버스를 180° 돌려서 똑바로 둔 뒤에 그림을 완성합니다. 그럼 마치 사진을 찍듯이 그릴 수 있습니다...
  • 수학실험실[수학동아클리닉] 거울 속 수학세상이 보이는 마술피리 유료 엘리베이터를 탔는데 왼쪽, 오른쪽에 모두 거울이 붙어 있다. 하나, 둘, 셋…. 양쪽 거울 속에 내가 수없이 많다! 이렇게 거울이 서로 마주 보는 곳에서 빛은 신기한 마술을 부린다. 빛이 보여주는 마술의 세계에 빠져보자! 최적의 경로를 찾아 이동하는 빛 만화경은 작은 구멍을 통해 원통 안을 들여다볼 때마다 매번 아름답고 새로운 무늬를 보여주는 재미있는 장난감이다. 그런데 만화경 안을 자세히 들여다보면 형형색색의 종잇조각이 들어 있을 뿐 아니라 원통 안에서 길쭉한 평면거울 세 개가 만나 삼각기둥을 이루고 있는 걸 발견할 수 있다. 세 개의 거울은 만화경 안으로 들어온 빛을 반사한다. 한 거울에서 반사된 빛은 다른 거울을 만나 또다시 반사된다. 원통을 흔들어 종잇조각을 흩트릴 때마다 만화경 속으로 들어온 빛은 이리저리 반사돼 다채로운 무늬를 만들어낸...