반짝거리는 조명, 넓은 실내 공간, 죽 늘어선 테이블…. 그런데 안으로 들어선 순간, 생각보다 작은 실내에 당황한 경험이 있나요? 알고 보니 벽면과 천장이 온통 거울이 붙어 있었네요.

한정된 공간에서 실내를 더 넓어보이도록 하는 가장 간단한 방법, 바로 벽면을 거울로 장식하는 거예요. 거울에 비친 실내가 마치 거울 뒤에 있는 것처럼 느껴져, 실제 공간보다 몇 배나 더 넓어 보이는 효과를 내지요. 거울은 빛의 반사 성질을 이용해 물체를 비춰 보여줘요. 이런 거울의 성질을 이용하면 신기한 마술 상자를 만들 수 있어요.

[교과과정]초 3-2 빛과 그림자초 6-1 빛중 2 빛과 파동

[학습주제]빛의 성질 이해하기 거울의 반사

<실험 방법 및 원리>





*실험 주의사항 : 도면 왼쪽 아랫부분의 흰색 직사각형이 은광필름 사이즈입니다. 오려서 은광필름 뒷면에 붙여 주세요. 은광필름에 두꺼운 종이를 붙이는 이유는 동전을 저금통에 넣을 때 얇은 은광필름의 출렁임을 줄이기 위해서입니다. 하지만 동전을 많이 넣으면 은광필름이 휘어지기 쉬우니 적당히 조절하세요.

우리가 물체를 볼 수 있는 이유는 빛이 있기 때문이예요. 스스로 빛을 내는 광원 외에 빛을 내지 못하는 물체들은 햇빛이나 전등과 같은 광원으로부터 받은 빛을 반사해요. 반사된 빛이 우리 눈에 들어와 물체를 인식할 수 있는 거지요.

거울은 빛의 반사를 이용해 물체의 모습을 비추는 도구예요. 표면이 편평한 유리판 뒷면에 수은을 바르고, 그 위에 습기를 막기 위한 칠을 해 만들지요. 거울에 물체가 비치는 이유는 빛이 직진하다가 사물에 부딪힌 다음, 거울에 다시 부딪혀 튕겨져 나와 우리 눈에 들어오기 때문이예요.

위 실험에서는 거울 대신 은광필름을 사용했어요. 유리나 플라스틱으로 된 거울은 상자 사이즈에 맞춰 자르기 어렵기 때문이예요. 마술 저금통의 핵심은 거울로, 상자의 대각선 사이즈에 꼭 맞아야 하거든요. 은광필름은 거울처럼 사물을 비춰 보여주면서 얇고 잘 휘어져, 원하는 사이즈로 자르기 쉽답니다.

상자 내부를 대각선으로 가로지른 은광필름은 상자의 바닥을 반사시켜 보여 줘요. 이 때 앞쪽으로 난 창을 통해 보면 사방이 바둑판 무늬로, 상자의 전체를 보는 것 같지요. 하지만 은광필름 윗부분은 보이지 않아요. 저금통 구멍으로 넣은 동전은 바로 이 부분, 은광필름 윗부분에 쌓이기 때문에 앞쪽 창문에서는 보이지 않는 거지요. 저금통에 동전을 넣으면 사라지는 이유, 이제 확실히 알겠죠? 그밖에도 거울은 일상생활에서 다양하게 활용되고 있어요. 일반적으로 우리가 쉽게 접하는 평면거울은 물체의 모습을 있는 그대로 보여줘요. 거울 표면이 편편하고 매끄러워, 모든 빛이 일정한 각도로 빛을 반사하지요.

이런 평면거울 외에도 볼록거울이나 오목거울도 많이 사용돼요. 볼록거울은 가운데 부분이 볼록한 거울로, 평행 광선을 퍼지게 해 물체가 실제보다 작아보이지만 평면보다 더 넓은 곳을 볼 수 있어요. 때문에 편의점 천장 모서리 부분이나 사고가 나기 쉬운 도로, 자동차 사이드 미러 등에 많이 쓰이지요. 오목거울은 가운데 부분이 오목한 거울로, 물체가 거울에 가까이 있으면 상이 크게 보이고, 멀리 있으면 위아래가 거꾸로 뒤집혀 작게 보여요. 때문에 물체를 크게 봐야하는 화장용 거울이나 천체망원경, 현미경 등에 사용한답니다.

글 유기현 과학칼럼니스트

※ 실험에 사용된 도면은 ‘KISTI의 과학향기’ 홈페이지 - 다음 주소에서 다운받으실 수 있습니다. http://scent.ndsl.kr/sctColDetail.do?seq=4988