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보이지 않는 빛 과학으로 찍는다 - 이만홍

과학교과서 참여한 베테랑 사진작가

눈으로는 잘 보이던 사물의 모습을 막상 사진으로 찍으면 잘 나오지 않는 경우가 있다. 특히 레이저, 빛, 알코올 램프가 등장하는 과학실험 사진은 더욱 그렇다. 이들을 사진에 멋지게 담아낸 국내 베테랑 사진작가가 있다. 그의 과학사진 찍는 비법을 공개한다.

 

사진작가 이만홍(43).

그는 원래 유명한 미술품 사진작가였다. 국내 화가들이 전시회에 쓰기 위해 사진을 찍을 때 가장 먼저 떠올리는 사람 중 한명이다.

요즘에는 그의 사진을 초등학교 과학교과서에서 쉽게 찾아볼 수 있다. 이만홍씨는 7차 교육과정이 시작된 2000년부터 초등학교 과학교과서의 사진을 도맡았다. 베테랑 사진작가가 초등학교 과학 교과서 작업에 참가한 것은 그가 처음이다.

기자가 그를 찾아갔을 때 이씨는 마침 유리전구가 깨지는 순간을 사진에 담고 있었다. 과학교과서의 표지사진으로 쓰려는 것이었다. 어두컴컴한 그의 작업실에는 유리전구만이 강한 조명을 받아 반짝이고 있었다. 총을 쏴 전구를 깨뜨릴 때까지 그의 작업실은 팽팽한 긴장감이 맺혔다 풀렸다를 반복했다. 전구를 대여섯 차례 깨뜨리고 나서야 그는 마음에 든 사진을 얻었다.

과학교과서를 위해 그가 찍은 사진만 벌써 3천장이 넘는다. 특히 이씨가 찍은 과학실험 사진은 예전에 볼 수 없었던 진기한 실험 장면이 많아 학생들에게 생생한 과학을 보여주고 있다. 그의 사진 덕분에 초등학생인 그의 아들은 학기초 교과서를 받을 때 반에서 인기가 여간 아니라고 한다.

이씨가 과학사진을 찍을 때 가장 중요하게 생각하는 것은 ‘진실’이다. 그는 “과학 사진은 진실해야 한다”며 “안되는 것을 연출해서 마치 되는 것처럼 찍으면 절대로 안된다”고 강조한다.

예를 들어 물에서 거품이 부글부글 올라오는 사진을 찍을 때 약품을 섞는 편법을 쓸 수 있다. 그러나 이씨는 이런 연출을 모두 거부한다. 과학이 아니라 속임수라는 의미다. 대신 맥가이버처럼 온갖 공구와 사진 기법, 그리고 창의력을 발휘해 ‘과학’을 사진에 담았다. 아무리 어려워도 ‘안된다’고 말하는 법이 없었다. 그는 카메라를 든 과학자인 셈이다.

“과학 사진을 찍어보니 우리 생활이 모두 과학이라는 것을 새삼 깨달았습니다. 과학을 알면 남들이 두걸음 갈 때 저는 한걸음으로도 충분하니 얼마나 편리합니까.”

그의 사진과 그 속에 숨어있는 과학의 세계로 떠나보자.
 

기중기까지 동원된 대형 작품



기중기까지 동원된 대형 작품

사진 속의 작품은 실로 짜서 만든 무대막(김병종, 서울 미대 교수)으로, 가로 17m, 세로 8m의 대형 작품이다. 이런 작품은 어떻게 찍을까.

그림이나 조각과 같은 작품은 대개 스튜디오에서 찍는다. 이곳에서는 조명도 계속 고정시켜 놓을 수 있고, 원하는 대로 자세도 잡을 수 있다. 그러나 이 작품은 너무 커서 스튜디오 안에 넣을 수가 없다. 그래서 야외에서 찍어야 했다.

먼저 이 작품을 찍기 위해 기중기가 필요했다. 작품을 들어올리기 위해서다. 만약 작품을 바닥에 펼쳐놓고 찍는다면, 무대막이라는 느낌이 제대로 살지 않는다. 또한 사진작가가 상당한 높이의 공중에서 찍어야 하는데, 그렇다면 원하는 곳으로 이동하기 어렵다. 그래서 작품을 아예 들고 찍은 것이다. 바닥에서 1m쯤 들어올렸는데 작품이 워낙 무겁다보니 사진을 찍다가 작품을 매단 틀이 부러지기도 했다.

야외에서 찍을 때 가장 어려운 점은 조명이다. 스튜디오에서는 대개 빛을 마음대로 조절할 수 있는 인공조명을 사용한다. 그러나 바깥에서는 자연조명인 햇빛을 사용해야 한다. 사실 햇빛은 가장 좋은 조명이다. 자연의 색이 햇빛 아래에서 가장 정직하게 드러나기 때문이다. 그러나 다루기가 쉽지 않다는 것이 고민이다.

태양은 시간에 따라 위치가 변한다. 사진을 찍었다가 마음에 안들어 다시 찍으려고 하면 이미 햇빛의 방향이 달라진다. 작품에 따라 햇빛이 정면이나 측면에서 비추도록 해야 한다. 그때마다 기중기로 작품을 돌리고 이만홍 씨도 움직여야 했다. 애써 자세를 잡으면 얄미운 구름이 나타난다. 그나마 비가 안온게 다행이란다.


흐르는 강가에서 찍은 작품?

CD플레이어가 마치 강가에 있는 것처럼 보인다. CD플레이어 뒤에 강물이 흐르고 햇빛을 받아 수면이 반짝거린다. CD플레이어도 마치 커다란 물방울같다. 그러나 사실 CD플레이어 뒤에 있는 것은 강물이 아니라 비닐이었다.

이 제품은 물방울을 본따 만들었다고 한다. 그래서 이만홍씨도 사진이 물의 느낌을 갖도록 하고 싶었다.

이를 위해 먼저 파란색 조명을 사용했다. 파란색 조명은 강물이나 바다의 느낌을 주는 데다 금속과도 잘 어울려 맑으면서도 하이테크의 이미지를 낸다.

제품 뒤에는 폴리에스테르 비닐을 놓았는데 빛을 비닐에 비추면 반짝거린다. 이때 일부러 초점을 흐리면 반짝거리는 부분이 둥그스름해져 마치 강물 위에서 햇빛이 반짝거리는 느낌을 낸다.


검은 조각품을 찍을 때 흰 조명 이용

올록볼록 튀어나온 조각품은 어떻게 해야 잘 찍힐까.

조각품을 찍을 때는 입체감을 살리는 것이 가장 어렵다. 2차원인 사진으로 3차원인 조각을 표현해야 하기 때문이다. 보통 음영감과 그림자로 입체감을 표현하는데, 엉성하게 찍으면 그림자에 가려 조각의 색이 제대로 표현되지 않고 구석진 부분은 제대로 모양이 살지 않는다. 사진작가들은 거울에 빛이 반사되는 것처럼 여러번의 반사를 통해 빛이 조각품을 구석구석 잘 비추도록 한다. 가장 찍기가 난감한 조각품은 검은색일 때다. 무턱대고 사진을 찍으면 검은 돌 위에 검은 그림자가 깔려 전혀 입체감이 살지 않기 때문이다. 이때는 사진작가의 속도 검게 탄다.

사진은 검은 돌로 만든 아프리카의 쇼나 조각이다. 그런데 조각에서 의외로 흰색이 나타난다. 흰 종이를 이용해 간접조명을 비춘 것이다.

빛을 조각에 바로 비추는 대신 조각 옆에 놓은 흰 종이에 비춘다는 말이다. 그러면 흰빛이 종이에 반사돼 조각에 뿌려진다. 검은 조각에 흰색을 부여한 것이다. 튀어나온 부분은 흰색을, 들어간 부분은 검은 그림자가 지면서 조각의 입체감은 멋지게 살아난다.


전구에 총알이 맞아 박살나는 순간을 담은 사진



총알 맞아 깨지는 전구 순간포착

전구가 총알에 맞아 박살이 났다.
그 찰나의 순간을 카메라가 ‘찰칵’ 담았다. 그러나 실제로는 ‘차~아~아~알~칵’하며 찍은 것이다.

유리전구에 장난감 총알을 발사한 뒤 아무리 빨리 카메라 셔터를 눌러도 이미 깨진 흔적만 남은 전구만 사진에 찍힌다. 워낙 깨지는 순간이 빠르기 때문이다. 그러나 방법은 있다. 유리전구가 깨지지 전부터 셔터를 누르는 것이다.

먼저 주위를 어둡게 한다. 카메라 셔터를 누른 상태에서 그대로 멈춘다. 카메라 렌즈를 계속 열어두는 것이다. 이렇게 하면 셔터를 닫을 때까지 같은 필름에 사진이 계속 겹친다.

총을 발사하면 그 소리를 소리 센서가 감지해 조명을 터뜨린다. 조명이 터지면 카메라는 셔터를 닫는다. 총알은 발사되자마자 전구를 뚫어 깨뜨리고 이 장면이 그대로 사진에 남는다(다칠 수 있으니 따라하지는 마세요).

이 사진을 찍을 때 이만홍씨와 동료들은 사진작가가 아니라 기술자가 된 듯했다. 긴 쇠막대 위에 본드를 사용해 전구를 붙이고, 총의 발사력을 높이기 위해 총에 들어있는 스프링을 조절해 탄력을 높였다. 그는 사진을 찍기 위해 때로는 납땜을 하기도 한다.

이씨가 외국에 갈 때 자주 들르는 곳이 공구상이다. 국내에 없는 특이한 공구가 보이면 꼭 산다. 사진을 찍을 때 도움이 되기 때문이다.

원하는 사진을 얻기 위해 그는 대여섯 차례나 전구를 깨뜨렸다. 그때마다 새 전구를 쇠막대 위에 붙이고, 노출을 조절하고, 총의 위치나 방향을 동료들과 논의해 바꿨다. 각각의 사진마다 10-20분씩 준비 작업을 거쳐 한장 한장 정성들여 사진을 찍는 것이다.


빗을 이용해 빛을 찍는다


빗을 이용해 빛을 찍는다

“빛을 찍으라구요?”

이만홍 씨는 20년 넘게 빛을 다뤄온 사진작가다. 그러나 교과서 제작팀이 빛이 렌즈나 프리즘을 통과하는 모습을 찍자고 했을 때 그는 당황했다. 보이지 않는 빛을 어떻게 찍을 수 있을까 고민했다. 빛 자체를 찍어본 적은 한번도 없었기 때문이다.

빛이 반사하고, 흩어지고, 모아지는 모습을 어떻게 찍을까. 어떻게 하면 빛을 여러개의 광선으로 표현할 수 있을까. 이씨와 교과서 제작팀들이 궁리 끝에 떠올린 것이 머리 빗는 ‘빗’이었다.

빛이 빗을 통과하면 빗살 사이로 갈라져 나오면서 여러 줄의 선이 될 것이라고 생각했다.

또하나 생각한 것은 손전등이었다. 학생들이 집에서도 얼마든지 실험할 수 있는 물건이기 때문이다.

먼저 어두운 방에서 손전등을 빗에 비췄다. 예상대로 빛은 빗살을 통과하며 여러 줄의 빛으로 나뉘어졌다. 이렇게 나눠진 빛 앞에 볼록렌즈를 대면 모아지고, 오목렌즈를 대면 퍼진다. 프리즘 2개를 양옆에 세우면 빛이 45도로 꺾인 뒤 두갈래로 나눠나간다.

“빛이 나눠지고 모이는 모습을 보니 참 신기했어요. 이게 과학이구나 하고 생각했지요.”


레이저 빛이냐? 주위 물체냐?

영화를 보면 귀중한 물건을 레이저 광선이 둘러싸 지키고 있다. 영화에서는 레이저 광선이 잘 보이지만 사실 레이저 광선은 잘 보이지 않는다. ‘찰칵’ 하고 카메라로 찍어도 레이저는 사진에 잘 나타나지 않는다. 그렇다면 레이저는 어떻게 해야 할까.

여기서 또 ‘차~아~아~알~칵’이 필요하다. 30초에서 1분 동안 셔터를 누르고 있으면 레이저가 겹쳐지면서 진하게 돼 사진에 나타난다. 그런데 주위가 밝으면 필름은 금새 하얗게 되고 만다. 그래서 레이저를 찍으려면 주위를 어둡게 해야 한다. 그러면 또다른 문제가 발생한다. 바로 레이저 주위의 물체가 잘 보이지 않는 것이다. 레이저를 찍으려면 빛을 약하게 해야 하는데 약한 빛에서는 물체의 윤곽이 잘 나타나지 않는 것이다. 그래서 이때는 사진을 두번 찍어야 한다. 즉 ‘이중 촬영’ 방식이 동원된다.

과학실에서 많이 쓰는 알코올 램프도 이중촬영 기법을 이용한다. 불꽃에 맞춰 빛을 비추면 램프가 잘 나오지 않고, 램프에 빛의 양을 맞추면 불꽃이 잘 나오지 않는다. 빛을 약하게 해 불꽃을 찍은 뒤 다시 빛을 강하게 비춰 램프를 찍으면 불꽃이 붙은 알코올 램프가 선명하게 나온다.


무지개 빛깔의 물탑 촬영하는 법


무지개 빛깔의 물탑 촬영하는 법

컵 속에 아름다운 무지개가 피었다. 어떻게 만든 무지개일까.

사진을 보면 컵 안에 벽돌처럼 밑에서부터 차곡차곡 액체가 고여 있다. 놀랍게도 이 액체는 모두 물이다. 같은 물을 어떻게 이처럼 층을 이루며 쌓을 수 있을까. 설탕을 다른 농도로 녹여 각각의 물의 밀도를 다르게 했기 때문이다. 밀도가 높은 물부터 바닥에 붓고 물이 섞이지 않도록 천천히 농도가 낮은 물을 그 위에 부으면 된다.

무지개 물탑을 다 만들고 사진을 찍는다. 저런. 눈으로 보면 아름다운 무지개 물탑이지만 사진을 찍으면 물 색깔이 제대로 살지 않고 어둡고 탁하게 나온다.

이럴 때는 물컵 밑에서 조명을 비추면 물탑의 무지개 빛깔이 살아난다. 빛이 물을 통과하면서 물이 더 투명하게 보이고, 색깔이 아름답게 나온다. 어항 속에 전등을 설치하면 물고기가 더 잘 보이는 것과 마찬가지다. 잉크의 확산을 찍은 사진을 보면 오른쪽 부분은 잉크가 잘 퍼지지만 왼쪽은 잘 퍼지지 않는다. 오른쪽은 뜨거운 캔을 비커 밑에 놨지만 왼쪽은 차가운 캔을 놨기 때문이다. 사진은 확산 현상이 온도가 높은 곳에서 잘 일어난다는 점을 보여주고 있다. 이 사진을 찍을 때도 물 밑에서 빛을 비추거나 역광을 비춰 물 속에서 퍼지는 잉크가 선명하게 나오도록 했다.


공중에 뜬 주사위는 허상

주사위가 2개 있다. 그런데 자세히 보니 주사위 하나는 공중에 떠있다. 주사위에 날개가 달렸나. 아니면 투명인간이 주사위를 들고 있나. 사실 공중에 떠있는 주사위는 거울에 비춰져 만들어진 허상이다.

이 접시는 안에 오목거울이 들어있는 마술접시다. 물체가 오목거울의 초점거리 안으로 들어오면 물체의 뒤에 상이 맺힌다. 이것이 사진 속에 나타난 ‘공중에 뜬 주사위’다. 공중에 뜬 주사위는 실제가 아니라 상이기 때문에 손으로 잡으려고 해도 잡히지 않는다.

그러나 이만홍씨는 이 사진에 대해 아쉬워했다. 사람과 달리 사진기는 눈(렌즈)이 하나여서 입체감을 제대로 표현할 수 없었기 때문이다.

공중에 뜬 주사위를 막대기로 찌르면 우리 눈에는 주사위 속으로 막대기가 쑥 들어간다. 그러나 이 모습을 사진으로 찍으면 막대기는 주사위가 아니라 그 앞이나 뒤를 찌르고 있다.

우리의 눈은 2개여서 왼쪽 오른쪽 눈이 본 모습을 하나로 합칠 수 있지만 카메라는 렌즈가 하나여서 한쪽 눈으로 본 모습만을 찍을 수 있다. 한쪽 눈을 감고 만년필 뚜껑을 끼려고 하면 어려운 것과 비슷하다.

“렌즈가 2개인 스테레오 카메라로 찍으면 되지 않을까요?”

이씨의 생각이지만 아직까지 해보지 않았다고 한다. 여러분이 한번 도전해보자.


장비 부족해 찍지 못한 과학사진

이만홍씨는 장비 부족으로 원하는 과학사진을 찍지 못할 때가 많았다며 아쉬워했다. 이씨가 ‘실패작’으로 꼽는 과학사진은 ‘물의 대류’다. 뜨거운 물이 위로 올라가고 차가운 물이 아래로 가라앉는 모습을 사진으로 보여주고 싶었다. 그래서 물에 톱밥을 넣어보는 것과 같은 숱한 시도를 해봤지만 결국 물의 대류를 찍지는 못했다.

그가 물의 대류를 찍기 위해 마지막으로 생각한 방법이 ‘적외선 필름’을 사용하는 것이었다. 열을 담아내는 적외선 필름을 쓰면 물의 대류가 나타나지 않을까 생각한 것이다. 그러나 적외선 필름을 구하는 것이 문제였다. 코닥 같은 외국 필름회사에 적외선 필름을 신청하면 두달은 넘어야 받을 수 있었다. 이만홍씨는 물의 대류를 포기할 수밖에 없었다.

국내 센서의 기능이 외국 제품보다 떨어지는 것도 과학사진의 장애물이었다. 과학사진을 찍을 때는 소리 센서, 적외선 센서와 같은 다양한 센서가 자주 동원된다.

예를 들어 물방울이 수면 위에 떨어지는 사진을 찍을 때는 소리 센서가 필요하다. 물이 떨어지는 작은 소리에 맞춰 카메라 셔터를 누르는 것이다. 그러나 국내 센서가 이씨가 원하는 만큼 작은 소리를 잘 잡아내지 못해 많이 안타까웠다고 했다. 기자가 외국센서를 이용하면 되지 않냐는 말에 그는 "일본이나 독일에서 제작된 센서를 쓰면 될지 모르지만 그래도 국산 제품을 써야 앞으로 성능이 좋아지지 않겠어요"라고 대답했다.

스테레오 사진기가 없어 주사위의 허상을 제대로 찍지 못한 것도 아쉬움으로 남았다.

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2002년 03월 과학동아 정보

  • 김상연 기자
  • 사진

    이만홍 사진가

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