일상생활 속에서 널리 활용되는 레이저! 그런데 푸푸는 이 레이저를 자주 본다나? 어떻게 된 일이지? 레이저의 원리부터 스테인드 글라스의 아름다움까지 살펴보자고!
원자에 빛 에너지를 쏘면 원자는 높은 에너지의 상태가 되었다가 다시 낮은 에너지의 상태로 되돌아갑니다. 이때 에너지 차이만큼의 빛이 방출되지요. 레이저 장치는 하나의 원자가 아닌 수많은 원자에서 동시에 빛이 방출되게 함으로써 강력한 빛을 만들어 냅니다.
레이저는 일반적인 빛과 달리 사방으로 퍼지지 않고 아주 멀리까지 곧게 나아간다는 특성이 있습니다. 과학자들은 이런 레이저의 특징을 다양한 분야에 활용해 왔습니다. 먼저, 레이저를 이용해 지구와 달 사이의 거리를 잴 수 있어요. 1969년 아폴로 11호가 달에 두고 온 반사경에 레이저를 쏜 후, 레이저가 다시 지구로 돌아오는 시간을 측정하면 지구와 달 사이의 거리를 계산할 수 있지요. 또 레이저는 여느 빛보다 강력하고 초점을 정확히 맞출 수 있어 금속을 정밀하게 절단하는 등 산업이나 의료 분야에도 활용됩니다.
최근 우리나라에선 ‘레이저 라벨링’ 기술이 쓰이고 있어요. 과일이나 채소에 유통기한, 생산 장소, 가격 등 정보를 담는 비닐 라벨을 붙이는 대신, 레이저로 표면에 정보를 직접 새기는 방식이지요. 이렇게 하면 비닐 라벨 없이도 상품의 정보를 드러낼 수 있어 비닐 사용을 줄일 수 있습니다. 더 나아가 레이저를 하늘로 쏘아 번개의 경로를 안전하게 유도하거나 명화의 얼룩을 지우는 등 무궁무진한 방식으로 활용되고 있답니다.
프랑스의 샤르트르 대성당에는 167개의 스테인드 글라스 창문이 있습니다. 형형색색의 유리가 빛과 만나면서 신비한 분위기를 만들어 내죠. 색유리를 다양한 모양으로 이어 붙이는 스테인드 글라스 기법은 12세기 이후 유럽에서 거대한 창문이 특징인 고딕 건축이 유행하면서 본격적으로 발전했습니다.
스테인드 글라스는 ‘빛의 예술’이라 불립니다. 색유리에 빛이 통과하면서 그림자가 생기는데, 유리 조각의 색깔과 두께, 빛의 밝기와 방향에 따라 그림자의 색채가 변하기 때문이죠. 색유리를 통과한 빛은 서로 섞이며 더 밝아지기도 합니다. 녹색 빛과 청색 빛이 섞이면 밝은 하늘색이 되는 등 수천 가지 색 조합으로 오묘한 분위기를 연출할 수 있어요. 또 계절과 시간에 따라 빛의 형상이 달라지기도 합니다.
스테인드 글라스 작품을 만들기 위해선 첫 번째로 유리에 색을 입혀야 해요. 일반 유리를 녹인 다음 금속 산화물과 섞으면 여러 색깔이 나타나죠. 녹인 유리에 산화철을 섞으면 청록색이, 망간을 섞으면 보라색이 나타납니다. 색을 입힌 유리를 형태에 맞춰서 자른 다음 구워내고, 원하는 패턴과 모양으로 조립해요. 이때 각 유리 조각을 고정하기 위해 유리 조각 사이에 납을 끼워 넣는답니다.