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‘사랑스럽다 못해 똑똑한 아이’라는 뜻의 제주어인 ‘아꼽다 못해 요망진 아해’를 위해 35mm용 슬라이드 마운트에 새긴 [빛 튐 아트 24] 공개 후 뜨거운 반응에 힘입어 [빛 튐 아트 25]를 선보인다.

이 실험은 일상에서 쉽게 구할 수 있는 재료로 새로운 통찰력과 창의성을 기를 수 있도록 과학적 원리를 기반으로 한 예술 작품을 만들어보는 것으로, '이야기'를 담고 있어 더욱 흥미롭다.

과학실험은 논리적이고 체계적인 사고를 바탕으로 하며, 예술은 직관적이고 감성적인 사고를 바탕으로 하지만, 과학실험과 예술은 모두 창의적인 사고와 상상력이 필요하므로 새로운 지식과 경험을 창출한다.

자연 현상을 관찰하고 분석하여 이론을 도출하는 과학과 인간의 감정과 생각을 표현하는 창조적인 활동 예술은 융합을 통해 새로운 가치를 창출할 수 있다.

다음의 시(詩)는 체험과학 창작 실험 [빛 튐 아트 25]를 8자 9행 72자로 요약한 것이다. 편광과 복굴절을 바탕으로 ‘눈송이 공 모양의 스노우볼’처럼 과학과 예술의 융합을 경험할 수 있다.

아무생각 없이자른

편광필름 조각들을

툭던져둔 투명캡슐

모니터앞 오색찬란

볼때마다 다른모습

森羅萬象 喜怒哀樂

두고두고 간직하올

내이야기 품은보물

빛튐아트 이오버전

편광필름은 현대인의 생활필수품이 된 디스플레이 화면을 '맑고 뚜렷하게' 볼 수 있도록 해주는 핵심 소재로, 디스플레이 패널 원가의 약 10%를 차지할 정도로 중요한 부품이다.

편광필름은 여러 방향으로 진동하는 자연광을 한쪽으로만 진동하는 편광으로 바꿔주는 역할을 한다. 이를 통해 디스플레이 화면에 나타나는 영상이 더욱 선명하고 깨끗하게 보이게 된다.

OPP는 PP를 한 방향 또는 양방향으로 잡아당겨 만든 것으로, 열에 강하고 무취 무독성이라는 특징이 있으므로 빵, 과자 등의 식용제품 봉지, 포장용 테이프 등 다양한 분야에서 사용된다.

OPP는 방해석이나 일부 보석류처럼 복굴절을 한다. 복굴절은 편광이 물질을 통과할 때, 입사한 빛의 파장이 같더라도 편광 방향에 대한 굴절률이 다른 경우 빛이 갈라지는 현상이다.

광탄성은 물체 내부의 분자 배열 변형으로 인해 빛의 간섭과 회절이 일어나는 물리적인 특성이다. 이에 따라 오색무늬가 나타나며, 자연과학적인 아름다움과 이해 그리고 예술의 경지까지 다다를 수 있다.

광탄성은 물질에 빛을 쪼일 때, 물질 내부의 변형으로 인해 빛의 편광 방향이 변하는 현상을 말한다. 이 원리를 이용하면 물질의 변형 정도를 측정할 수 있고, 이를 통해 물질의 구조와 성질을 연구할 수 있다.

유리·셀룰로이드·합성 수지 같은 투명 탄성체에 힘을 가하고 편광(偏光)을 통과시키면 편광판(偏光板)에 아름다운 줄무늬가 나타나는 현상, 광탄성을 우리말로는 ‘빛 튐’이라고 한다.

물질의 구조와 성질을 관찰하는 도구 편광현미경도 광탄성을 활용한 것이며, 편광판과 검광판(편광의 방향 조절)을 사용하여 물질의 결정 구조와 광학적 성질을 분석함으로써 물질을 연구하는 것이다.

[빛 튐 아트 25]는 OPP 재질의 투명캡슐 속에 편광필름을 잘라 넣고, ‘편광필름 앞에서’ 돌리면서 아름다운 무늬와 색상을 감상하는 창작 실험이다.

[빛 튐 아트 25]의 재료(OPP 재질의 ∅30mm 투명캡슐, 편광필름 조각)와 도구(모양 펀치, 문구용 혹은 가정용 일반 가위)는 인터넷 쇼핑몰(다이소, 쿠팡 등)에서 한 끼 식사비쯤으로 쉽게 구할 수 있다.

만약 재료와 도구를 하나하나 구하기가 귀찮다면, 인터넷 쇼핑몰(바로몰, 참사이언스 등)에서 살짝 다듬어 둔 [빛 튐 아트 25] 재료 꾸러미를 구매할 수도 있는데 5인용으로 되어 있는 것으로 안다.

[빛 튐 아트 25]을‘편광필름 앞에서’ 감상한다는 것은, 휴대 전화기(문자메시지 쓰기나 SNS 글쓰기 상태의 화면), 태블릿이나 노트북(워드프로세서 HWP 작업화면), TV 화면(흰 화면) 앞에서 본다는 것이다.

빛의 본성을 파동으로 보던 때가 있었다. 소리는 종파이나 빛은 횡파이다. 빛이 횡파라는 사실은 편광 실험으로 쉽게 증명된다. 편광은 한쪽으로만 진동하는 빛으로 편광필름을 통과한 빛은 모두 편광이다.

편광필름을 크게 확대하면 그물처럼 생겼는데, 가로세로 양방향이 아니라 가로 든 세로 든 한 방향으로만 되어 있다. 빛이 이 그물(편광필름)을 통과하면 한쪽으로만 진동하는 빛(편광)이 된다.

그러므로 두 편광필름 중 한 장의 방향을 90도 회전시켰을 때 편광은 다른 편광필름을 통과한 편광과 빛의 진동하는 방향이 서로 수직이 되므로 어둡게 되는 것이다.

이 편광의 특성에 빛 튐(광탄성)의 조건까지 융합하여 OPP 재질의 투명캡슐 속에 편광필름을 잘라 넣고, ‘편광필름 앞에서’ 돌리면서 아름다운 무늬와 색상을 감상하는 것이 [빛 튐 아트 25] 창작 실험이다.

실험과정 1, OPP 재질의 ∅30mm 투명캡슐을 휴대 전화기(문자메시지 쓰기나 SNS 글쓰기 상태의 화면), 태블릿이나 노트북(워드프로세서 HWP 작업화면), TV 화면(흰 화면) 위에 가만히 둔다.

실험과정 2, 투명캡슐을 편광필름 조각으로 살짝 덮고, 편광필름 조각을 시곗바늘처럼 천천히 회전시키면 투명캡슐이 오색 찬란하게 빛나는 빛 튐을 볼 수 있다.

실험과정 3, 편광필름 조각을 시곗바늘처럼 천천히 회전시킬 때 90°가 될 때마다 같은 빛 튐이지만 전체화면이 밝게(혹은 어둡게, 앞과 반대로) 되는 것을 볼 수 있다.

[빛 튐 아트 25]에서 “편광필름과 편광필름 사이에 OPP 물질이 존재할 때만 나타난다는 빛 튐의 조건”을 놓치면 아래와 같이 무채색의 편광필름에 단지 투명한 OPP 테이프만 붙은 것을 볼 수 있다.

빛 튐 아트는 책상 서랍이나 나만의 보물상자에 넣어두거나 예쁜 장식으로 매달아 둘 수 있다. 그리고 볼 때마다 시시각각 변하는 빛 튐 무늬는 그대로 예술이다.

빛 튐 아트는 과학적 원리를 기반으로 한 예술 작품이다. 이 작품을 만들면서 빛의 특성과 편광필름의 성질을 이해하고, 이를 바탕으로 새로운 통찰력과 창의성을 키울 수 있다.

간단한 재료로 만들 수 있으며, 누구나 쉽게 도전할 수 있다. 휴대전화기로 뻔하게 놀면서 시간만 보내는 것보다, 간단한 재료로 살짝 도전해 보는 것은 어떨까요?

빛 튐 아트는 이야기를 간직한 체험과학 창작 실험입니다. 이 작품을 만들면서 자신만의 이야기를 만들어내고, 이를 통해 창의성을 키울 수 있습니다.

[빛 튐 아트] 시리즈는 계속됩니다. 다음 편을 기대해 주세요.

편집 : 김인수 객원편집위원