UPDATED. 2020-12-03 17:55 (목)
빛의 핵심: 물리학자 고재현의 광학 이야기
빛의 핵심: 물리학자 고재현의 광학 이야기
  • 교수신문
  • 승인 2020.11.13 14:36
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

고재현 지음 | 사이언스북스 | 400쪽

21세기에 들어선 시점에서 왜 빛과 광기술이 강조되는 것일까? 휴대폰 화면의 빛으로 시작해 빛과 함께 끝나는 매일은 물론이고, 우리는 빛으로 세상을 보고 느끼며 정보를 주고받는 한편 우주의 탄생 무렵 과거를 들여다보기도 한다. 갑작스럽게 맞이한 비대면 시대에도 광통신과 디스플레이 기술을 토대로 세상은 서로 연결되고 있으며 인류는 현재를 헤쳐나가 다시 미래로 향할 것이다. 20세기가 전자의 세기라면 21세기는 빛의 세기다.

이번에 사이언스북스에서 출간된 『빛의 핵심: 물리학자 고재현의 광학 이야기』는 일상 속에서 끊임없이 명멸하는 빛의 의미와, 빛에 기초한 광기술의 현재를 가장 알기 쉽게 안내해 주는 책이다. 고재현 한림 대학교 나노 융합 스쿨 교수는 디스플레이 광학과 조명, 응집 물질 분광학 등 빛의 응용을 연구하는 물리학자이자, 누구보다 빛을 사랑하는 ‘빛 박사’이다. 삼성코닝 책임 연구원을 거쳐 현재는 한림 대학교 나노 융합 스쿨에서 가르치고 있으며 한림대학교 학술상, 한국정보디스플레이학회 JID 우수논문상, 한국물리학회 논문 인용 피인용상, 과학기술우수논문상 등을 수상했다. 매일같이 마주치는 하늘 사진을 찍고, 무지개 너머 빛의 비밀을 떠올리는 그는 한국물리학회 물리 대중화 특별 위원회 실무 이사를 맡아 물리 대중화를 위해 활동한 바 있고 지금도 다양한 현장에서 빛에 대한 강연을 펼치고 있다.

『빛의 핵심』 표지에 사용된 19세기 목판화는 1666년경 프리즘을 사용한 뉴턴의 빛 실험을 형상화한 것이다. 프리즘을 이용해 햇빛을 무지갯빛으로 분리할 수 있다는 것은 고대로부터 알려진 현상이었지만, 중세의 사람들은 햇빛 자체가 무지갯빛들로 구성되어 있는 것인지, 프리즘의 유리가 백색인 햇빛을 변질시켜 색깔을 만들어 낸 것인지를 놓고 오랫동안 논쟁해 왔다. 뉴턴은 2개의 프리즘을 역으로 배치한 후에 첫 번째 프리즘으로 분리된 무지갯빛들이 두 번째 프리즘을 통과해 합쳐지면서 다시 백색광으로 바뀌는 것을 실험으로 확인했다. 이로써 햇빛은 연속적인 다양한 색깔들로 구성되어 있고 이들을 합쳐서 다시 백색광을 만들 수 있음이 증명된 것이다.

오늘날 과학자들은 프리즘 대신 고성능 분광기와 다양한 종류의 검출기를 이용해 전자기파의 광범위한 파장 영역을 모두 검출하고 조사할 수 있다. 현대 과학이 밝힌 전자기파 스펙트럼을 보면 보라색 너머로는 자외선, 엑스선, 감마선 등 강한 에너지를 가진 빛이 펼쳐져 있고 빨간색에 이웃해서는 적외선, 마이크로파 및 라디오파 등의 전파가 연결되어 모두 동일한 속도인 초속 30만 킬로미터 정도의 광속으로 진공을 날아가지만 파장과 진동수를 이용해 구분할 수 있다.

빛은 과학자들이 원자에서 우주까지 엄청난 스케일로 펼쳐져 있는 자연 현상을 더 잘 이해하기 위해 활용하는 주요 수단이다. 빛은 최근 미시 세계에서 벌어지는 동적인 움직임을 추적하고 연구하는 중요한 수단이 되었다. 가장 큰 스케일의 우주로 눈을 돌려 보면 어떨까? 지구의 궤도에는 허블 망원경을 포함해 먼 별이나 은하가 보내는 빛, 빅뱅의 잔해인 마이크로파 배경 복사 등 지구로 쏟아지는 온갖 종류의 전자기파를 측정하는 다양한 우주 망원경들이 맹활약 중이다.

 


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.