거울이랑 놀까? 그림자랑 놀까?

미국 샌프란시스코 익스플로러토리움(Exploratorium)은 사람들이 다양한 전시물을 통해 예술과 과학을 눈으로 보고, 손으로 만져보는 진귀한 체험을 하는 곳이다. 학생들에게는 재미있는 과학 프로그램을 제공해 학교 교육의 보조 역할을 담당한다. 이런 멋진 전시관을 서울에서도 만날 수 있다. 국립서울과학관에서 8월 말까지 열리는 ‘샌프란시스코 과학놀이 체험전’(www.scinori.com)이다.

●거울을 보면 즐거워진다

자전거 바퀴 운전대.

전시관을 들어서면 알록달록 아름다운 기둥들이 셀 수 없이 많이 서 있다. 하지만 자세히 보면 만질 수 있는 기둥은 두개뿐이다. 두 거울이 이루는 각도에 따라 빛의 반사가 다양하게 일어나기 때문에 무한히 많은 기둥이 있는 것처럼 보인다.

바로 옆 물이 담긴 커다란 수조에서는 아이들이 손을 담근 채 수조 밖에 있는 거울을 보며 탄성을 지른다. 달걀을 쥐듯이 손 모양을 만들어 반정도 물에 담근다. 그리고 수조 밖 거울에 비춰보자. 거울에 비친 손바닥에는 물이 가득 찬 것처럼 보이지만, 손을 꺼내 손바닥을 펴보면 놀랍게도 젖어있지 않다. 물의 표면이 빛을 반사시키는 거울 역할을 하면서 생겨나는 현상이다.

●회전하는 자전거 바퀴를 내맘대로?

전시관에는 ‘자전거 바퀴 운전대’가 있다. 자전거 바퀴를 힘차게 돌린 뒤 의자에 앉아 바퀴의 중심축과 연결된 손잡이를 두 손으로 잡고 바퀴를 들어보자. 어떤 일이 벌어질까? 회전하는 물체는 외부에서 힘이 가해지기 전까지는 회전축을 그대로 유지하려는 성질을 갖고 있다. 때문에 회전하는 자전거 바퀴를 왼쪽으로 기울이면 사람은 오른쪽으로 돌고, 자전거 바퀴를 오른쪽으로 기울이면 사람은 왼쪽으로 돌게 되는 현상을 체험할 수 있다.

●착시 현상을 경험해볼까

거울 각도·반사 이용한 기둥.

‘천사의 기둥’은 사진 찍기에 좋은 장소다. 기둥을 붙잡고 포즈를 취하고 있는 사람들의 뒷 배경을 보자. 윤곽이 뚜렷했던 기둥을 먼저 보다가 어느 순간 까만 배경을 쳐다보면 서로 인사하는 천사들의 형상이 나타난다. 배경에 대한 ‘착시현상’이다.

‘빛의 속임수’코너에 가면 세 면을 가진 상자들을 만날 수 있다. 하지만 어느 것이 오목한 것이고 볼록한 것인지 분간하기가 힘들어진다.

상자의 가장 안쪽에 있는 모서리는 우리에게서 가장 멀리 있으므로 상자의 다른 부분보다 앞으로 튀어나와 보인다. 정상적으로 공간을 지각하던 뇌가 혼란을 겪기 때문이다.

●3차원 세계로 빠져 보자

‘3차원의 그림자’로 가보자. 초록과 빨간색의 두가지 그림자가 생기는 스크린이 있다. 왼쪽 눈은 빨간 필터를 통해, 오른쪽 눈은 초록 필터를 통해 동시에 그림자를 보면 각 필터는 자신과 같은 색의 그림자를 인식하지 못하게 하고, 다른 색의 그림자는 까맣게 보이게 한다. 때문에 3차원 영상이 눈에 들어온다.

뇌가 서로 다른 두개의 상을 조합해 내면서 생겨나는 현상이다. 이 원리는 3D 입체 영화에도 이용된다.

이밖에 전시관에서는 오목거울이 만드는 마술같은 ‘유령 용수철’, 전동기에 연결된 알쏭달쏭 끈, 금속판 위에서 통통 튀는 쇠구슬, 떠다니는 자석 등 다양한 과학놀이 체험을 할 수 있다.

한은주 숭인중 과학교사