과학 한 스푼
빛의 움직임과 반사 빛이 어떻게 움직이는지 볼까요?
글. 구지회 작가 사진. shutterstock
출처. 교육부, 육군 블로그, 융합연구정책센터 융합연구리뷰(2022), 네이버 지식백과
2025. May+June
Vol. 190
글. 구지회 작가 사진. shutterstock
출처. 교육부, 육군 블로그, 융합연구정책센터 융합연구리뷰(2022), 네이버 지식백과
대한민국을 지키는 첨단 무기 기술을 연구하고 있는 국방과학연구소, 그 기술은 매우 복잡하지만 기본 원리는 생활 속에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 빛의 반사 원리를 활용한 무기도 그중 하나입니다. 첨단 국방과학 기술 속에 숨은 일상 속에서 관찰할 수 있는 과학의 원리를 재미있는 실험으로 확인해 보아요.
거울에 닿은 빛이 반대편에서 반짝! 빛나는 모습을 본 적이 있나요? 빛은 물체에 부딪히면 반대 방향으로 튕겨 나가는데, 이를 ‘반사’라고 불러요. 이때 빛이 거울에 들어가는 각도(입사각)와 튕겨 나가는 각도(반사각)는 항상 같답니다! 빛은 가장 빠른 직진 경로를 택하는 성질이 있는데, 입사각과 반사각이 같을 때가 가장 효율적인 경로이기 때문이에요.
거울로 우리 얼굴을 볼 수 있는 것도 반사 덕분이에요. 우리 주변의 빛이 얼굴에 닿은 후 반사돼 다시 거울에서 반사되면, 그 빛이 우리 눈으로 들어와 거울 속 얼굴을 볼 수 있게 되거든요. 그리고 이때 얼굴이 또렷하게 잘 보이는 건, 바로 거울에 닿는 빛의 입사각과 반사각이 똑같기 때문이지요. 반면, 흔들리는 물에 얼굴을 비춰보면 울퉁불퉁한 표면에 빛이 꺾여(굴절) 입사각과 반사각이 똑같지 않아서 얼굴이 흐릿하게 보여요.
국방과학연구소에서는 빛의 반사 원리를 활용해, 우리나라를 지키는 다양한 공격 무기와 방어 장비를 만들어요. 가령 하늘을 나는 드론은, 주변 물체에 반사되어 돌아오는 빛(적외선)을 분석하는 센서 덕택에, 장애물에 부딪히지 않고 잘 날 수 있는 거랍니다. 반대로 그 드론을 쏠 수 있는 대공 레이저 무기 또한 빛을 이용해요. 최근 국방과학연구소가 개발에 성공한 ‘천광’이 바로 그런 무기랍니다.
레이저 대공무기 ‘천광(天光)’은 장점이 참 많아요. 먼저, 레이저는 빛이기 때문에 빠르고 정확해요. 빛은 모든 물질 중에 가장 빠르고, 직선으로 움직이니까요. 전기로 움직이는 무기라서 사용하는 데 드는 비용도 저렴해요. 드론 한 대를 요격하는 데 드는 비용이 2,000원 남짓이라니 정말 저렴하죠?
현재 국방과학연구소에서는 2030년까지 더욱 강한 ‘천광’을 만들기 위해 최선을 다하고 있어요. 열심히 노력하는 우리 과학자들 덕분에 대한민국이 더욱 평화로워지겠지요?
빛은 무척 빨라서 움직이는 모습을 우리 눈으로 볼 수 없어요.
하지만 빨간 빛줄기가 보이는 레이저 포인터를 사용하면 빛의 반사 원리를 눈으로 직접 확인할 수 있지요.
