1 6 취조실의 매직미러
수사 관련 영화나 드라마에 빠짐없이 등장하는 장치가 있습니다. 바로 매직미러인데요, 취조실 안에서는 거울처럼 보이지만 밖에서는 안을 들여다볼 수 있는 취조실 벽면의 거울을 매직미러라고 부릅니다. 영화나 드라마에서는 취조실 안과 밖을 대조적으로 보여주는 장치로 활용되죠. 하지만 일상에서는 반은 유리이고 반은 거울인 매직미러를 쉽게 찾아볼 수 없어 신기하기만 합니다. 매직미러는 어떻게 한 쪽에서는 거울처럼, 반대편에서는유리처럼 보이는 걸까요? 그 원리를 알아보겠습니다.
빛의 투과, 반사, 흡수
빛이 투과, 반사, 흡수되는 정도는 물체마다 다릅니다. 그래서 물체마다 빛이 투과되는 정도나 반사되는 정도를 표현하기 위해 투과율이나 반사율 수치를 사용하는데요, 투과율은 말 그대로 물체마다 투과의 정도를 나타내는 고유의 물리량을 말합니다. 투과율의 값은 보통 입사하는 빛의 전체 에너지에 대한 투과되는 빛 에너지의 비율로 나타냅니다. 빛은 특정 물체에 입사할 때 투과, 반사, 흡수 중 하나가 무조건 발생하게 됩니다. 그뿐만 아니라 투과, 반사, 흡수는 동시에 일어납니다. 즉, ‘투과율+반사율+흡수율=1’의 공식이 성립하는 것입니다.
매직미러에서의 빛의 투과, 반사
매직미러는 단방향 투과성 거울(One-way mirror), 양방향 투과성 거울(Two-way mirror), 반투명거울(Semi-transparent mirror) 이렇게 여러이름으로 불리고 있습니다. 이러한 이름을 통해서 매직미러의 원리를 조금은 유추해볼 수 있습니다. 가장 큰 힌트를 얻을 수 있는 이름은 ‘반투명거울'입니다.말 그대로 매직미러는 거울인데 반투명한 거울이라는 것입니다.매직미러는 앞서 설명한 투과율을 조절해 만든 것입니다. 유리와 거울을 생각해보면 이해가 쉬운데요, 유리는 빛의 대부분을 투과시킵니다. 바깥의빛이 유리를 지날 때 통과하여 안에 도달하게 되니 안에서 밖을 볼 수 있는 것입니다. 반대로 거울은 빛의 대부분을 반사합니다. 그러다 보니 바깥의빛이 거울 안으로 투과하지 못하여 안에서는 바깥을 볼 수 없는 것입니다.매직미러를 만들기 위해서는 유리에 반사가 될 수 있는 물질을 붙여야 합니다. 보통 반사가 되는 얇은 금속판인 마이크로판이나 반사 막을 코팅한 필름을 붙여서 만들어줍니다. 그러면 빛이 매직미러의 반은 투과하고 반은 반사하게 됩니다.그렇다면 빛이 반은 투과되고 반은 반사가 되니 유리의 역할을 하면서 거울의 역할을 할 수 있습니다. 하지만 이러한 현상이 양쪽에서 동일하게 일어나게 됩니다. 양면이 공통적으로 반투명해지는 것입니다. 우리가 원하는 것처럼 한쪽 면이 유리이고 다른 면이 거울로 되려면 두 면을 구분해야 하는것이죠. 그러기 위해서는 추가적인 요소가 필요합니다. 그 비밀스러운 추가 요소는 바로 빛의 양입니다. 조도의 차이가 있어야 우리가 알고 있는 매직미러가 완성되는 것입니다.
매직미러에서의 빛의 조도 차이
앞서 설명한 내용은 매직미러의 물리적 투과율입니다. 하지만 이 원리만으로는 매직미러의 원리를 모두 설명할 수 없습니다. 그래서 중요한 부분이
매직미러의 안과 밖의 조도입니다. 영화 속 장면을 떠올리면 쉽게 이해할 수 있습니다. 취조실의 내부는 밝지만 취조실 내부를 지켜보는 바깥은 어둡
게 되어있죠.
취조실 안의 빛은 반사막에 부딪쳐 반은 반사되고 반은 투과됩니다. 그렇게 투과한 빛이 취조실 바깥으로 넘어오면서 안을 볼 수 있게 되는 것입니
다. 취조실 바깥의 빛 역시 반절은 투과되고 반절은 반사됩니다. 그렇다면 안에서도 바깥이 보이겠죠.
하지만 취조실 안과 밖은 빛의 양이 다릅니다. 취조실 안의 빛이 취조실 밖의 빛보다 훨씬 많아야 하죠. 취조실 안의 빛을 100이라고 하고 취조실 밖의 빛을 10이라고 가정해볼까요? 취조실 안의 빛은 50만큼 반사, 50만큼은 투과되고 취조실 밖의 빛은 5만큼 투과, 5만큼 반사됩니다.
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