■ 교사용 실험 자료실 ■

실험 제목	정육면체 만화경			실험 원리	만화경의 기원과 원리
실험 시간	50분	실험 분야	물리	실험 방법	개별 실험
세트구성물	만화경 전개도, 플라스틱 거울, 양면테이프, 대못
교사준비물				학생준비물	자, 가위
실험 결과	정육면체만화경 1개를 만들어 가지고 갈 수 있습니다.
실험팁	TIP 1. 거울면의 코팅지를 벗긴 후에 거울면에 흠집이 생기지 않도록 주의하세요. TIP 2. 구성품인 대못 대신 송곳을 준비하시면 실험하기가 더욱 편합니다. TIP 3. 상자 속에 거울을 넣을 때 귀퉁이로 자른 곳이 만나도록, 위치를 잘 확인하고 양면테이프로 고정하세요. TIP 4. 같은 재료를 가지고 다른 종류의 만화경을 만들도록 응용하셔도 좋습니다. (직육면체, 정사면체 등)

거울 2개를 서로 직각이 되도록 놓고 가운데에 물체를 놓아봅시다. 상은 몇 개로 보이나요?

물체 1개에 상이 3개가 생겨 총 4개의 물체가 있는 것처럼 보입니다.

거울 2개를 서로 마주보도록 놓고 가운데에 물체를 놓아봅시다. 상은 몇 개로 보이나요?

상이 매우 많이 보입니다.

1. 창으로 들여다 본 모습이 어떻게 보이나요?

각자 보이는 모습을 표현하여 답하게 합니다.

(그림을 그린 면이 여러 방향으로 반사되어 그림이 매우 많이 보입니다.)

2. 모양을 낸 창을 하나 더 만든다면 어떻게 보일까요?

각자 생각한대로 표현하게 합니다.

(두 면의 그림이 겹쳐진 상태로 많이 보일 것 같습니다.)

최근 30여 년간 만화경의 기술에 엄청난 발전이 있었다. 덕분에 만화경이 과거와 비할 데 없이 아름다워졌다. 최근에 다시 만화경 르네상스가 일어나는 것은 그 때문일 것이다. 행여 만화경을 애들 장난감 정도로 우습게 여긴다면, 오산이다. 요즘 나온 만화경 구멍에 직접 눈을 대보면, 아마 그 화려한 아름다움에 다들 놀랄 것이다. 만화경을 서양에서는 ‘칼레이도스코프’라 부른다. “아름다운 볼거리”라는 뜻이다. 이 아름다움은 대체 어디서 오는 것일까?

● 19세기 과학의 딸, 만화경

사토 모토히로가 제작한 만화경 ‘바다의 꽃’(유리). 그는 센다이미술관에서 우연히 만화경을 보고 아예 만화경 작가가 되기로 결심했다고 한다.

그 아름다움은 거울의 반사를 이용해 만드는 ‘대칭(symmetry)’의 효과에서 온다. 고대 그리스인들은 사물의 아름다움은 대칭에서 나온다는 것을 알고 있었다. 고대 이집트 사람들은 매끄럽게 다듬은 석회암의 석판을 여러 각도로 세워놓고 그 안에 춤추는 무희를 들여보내 실물 만화경을 즐겼다고 한다. 고대 중국에는 “만 송이의 꽃이 피어나는 통”이라는 뜻의 ‘완후아통(萬花筒)’이라는 물건이 있었다고 한다. 사람들은 이를 만화경으로 추정한다.

하지만 오늘날 우리가 보는 만화경은 데이비드 브루스터 경(卿)이 19세기에 만든 것이다. 편광에 관한 ‘브루스터의 법칙’으로 유명한 이 스코틀랜드의 물리학자는 조명기구를 개선하고, 입체경을 개량하는 등 광학기기의 개발에도 관심이 많았다. 만화경의 원리를 밝힌 그의 논문 ‘만화경론’(1819년)이 발표되자, 이 물건은 삽시간에 유럽 전역으로 퍼져나가고, 세상에 나온 지 3년 후에는 이미 지구 건너편의 일본 땅에서도 제작되고 있었다.

원래 브루스터는 거울의 반사를 수학적, 광학적 관점에서 탐구하려는 학문적 동기에서 만화경을 만들었다고 한다. 하지만 사람들은 딱딱한 수학이나 광학보다는 만화경이 연출하는 화려한 미적 효과에 더 마음이 끌렸다. 덕분에 오늘날 만화경은 아예 놀이도구가 돼버렸다. 그런 의미에서 현미경이나 망원경과는 정 반대의 길을 걸은 셈이다. 다른 광학기구들은 본디 장난감으로 제작됐다가 후에 과학적 도구로 받아들여졌기 때문이다.

● 수학적 몽환의 대칭미

만화경은 두 개의 얼굴을 갖고 있다. 하나는 차가운 과학의 얼굴이다. 만화경은 철(鐵)의 필연성을 따른다. 그 속의 문양들은 한 치의 오차도 없이 수학적으로 증식되고, 기하학적으로 산포된다. 다른 하나는 포근한 동화의 얼굴이다. 만화경은 집시의 요술구슬이다. 앨리스를 이상한 나라로 데려간 구멍처럼 그것은 보는 이를 순식간에 환상의 세계로 데려간다. 엄격한 수학적 질서가 만들어내는 몽환적 효과. 이 패러독스가 바로 만화경의 매력이다.

만화경의 예술은 기술의 산물이다. 만화경에서 예술과 기술의 구별은 사라진다. 그것의 아름다움은 ‘대칭’에 있으나, 그 ‘대칭’을 만드는 게 예술가의 손이 아니라 마주보는 거울이기 때문이다. 하지만 만화경을 만들기 위해 꼭 거울이 있어야 하는 것은 아니다. ‘대칭’은 수학적 현상이므로, 컴퓨터 프로그램으로도 얼마든지 연출할 수 있다. 모니터 위에 실현된 대칭구조. 이 디지털 만화경도 아날로그 못지않게 환상적이다.  진중권 평론가·중앙대 겸임교수