상자 속에 또 상자! 빛의 마법, CMY 워터큐브를 만들어보자! (빛의 굴절·색의 삼원색)

사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험이죠.

직접 만든 CMY 워터큐브로 ‘색의 마법’을 느껴보세요!

빛과 색을 재미있게 설명하는 방법, 고민해 본 적 있으신가요? 오늘은 시중에 파는 ‘CMY 큐브’에서 힌트를 얻어 직접 만든 **《CMY 워터큐브》**를 소개하려 합니다. 아름다운 색의 겹침, 빛의 반사와 굴절, 그리고 ‘색의 삼원색’ 원리를 직관적으로 이해할 수 있어 훌륭한 교재가 될 거예요.

먼저 제가 직접 만든 CMY 워터큐브를 봐주세요. 물속에 떠 있는 듯한 색과 입체감… 신기한 모습에 푹 빠져들게 됩니다.

‘CMY 큐브’란 무엇일까?
제가 워터큐브를 만들게 된 계기는 바로 제가 좋아하는 기성품 ‘CMY 큐브’ 덕분입니다. 이 큐브는 **색의 삼원색(C: 시안, M: 마젠타, Y: 옐로)**의 관계와 빛의 반사 및 굴절에 대해 직접 경험하며 배울 수 있는 교구예요.

정육면체의 각 면에 옐로(노란색), 시안(청록색), 마젠타(적자색)가 칠해져 있는데, 이 큐브를 들여다보면 안에 또 다른 작은 상자가 떠 있는 것처럼 보인답니다. 아마존에서도 살 수 있어요. 제가 가지고 있는 건 이 CMY 믹싱 큐브(아마존)입니다. 이 영상을 봐주세요.

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왜 작은 상자가 떠오르는 것처럼 보일까요? 영상 마지막에 소개해 드렸는데, 다이소에서 파는 투명 주사위를 자세히 보니 이 안에도 작은 상자가 있는 것을 알 수 있었어요. 이런 곳에 숨어 있었다니!

이 제품에는 사실 역사가 있습니다.

CMY 믹싱 큐브는 1960년대 단순한 유클리드 형태를 기반으로 색이 있는 폼을 다루는 기술을 개발한 미국 예술가 바사 미히치에게서 영감을 받았습니다.

처음에는 ‘빛의 삼원색’인가 생각했지만, 이건 반사된 빛이라 ‘색의 삼원색’이 맞습니다. 색의 삼원색에 대한 자세한 내용은 여기를 참고해 주세요. https://global.canon/ja/technology/kids/mystery/m_04_04.html
보이는 ‘작은 상자’의 정체
왜 큐브 안에 또 다른 작은 정육면체가 떠다니는 것처럼 보일까요? 사실 이건 각 면의 색유리를 통과하는 빛이 겹쳐지면서 생기는 현상이랍니다.

윗면에 보이는 노란색은 아랫면의 노란색이 반사된 빛입니다.
왼쪽의 파란색은 안쪽 시안 면을 통과한 빛입니다.
핑크색(마젠타)도 마찬가지로 빛이 통과하면서 보이는 색입니다.

예를 들어, 레이저 포인터로 큐브를 비추면, 빛이 어느 면에서 어떻게 나오는지 더 확실하게 관찰할 수 있습니다. 주황색 부분에 비추면 마젠타의 빛이 통과하여 노란색과 섞이는 것을 알 수 있어요. 이런 관찰이 가능하답니다.

CMY 큐브를 자세히 살펴보니, 위쪽의 노란색은 아래쪽의 노란색이 떠오른 것이고,

그리고 왼쪽의 파란색은 안쪽의 파란색(시안)에서 온 빛이 통과한 것이며, 핑크색(마젠타)도 마찬가지라는 것을 알게 되었습니다.

예를 들어, 레이저 포인터로 핑크색 아래의 주황색 부분을 겨냥하면, 마젠타 면에서 빛이 오고 있다는 것을 알 수 있습니다. 이것이 노란색과 섞이는 것이죠.

또한 이 주황색 면을 겨냥하면, 아랫면의 노란색에서도 빛이 반사되어 오는 것 같습니다.

직접 만들어 본 ‘CMY 워터큐브’
CMY 큐브의 원리에 감동한 저는 “나도 만들어 보고 싶다!”는 생각에 여러 번 시도하여 물을 이용한 《CMY 워터큐브》를 만들었어요. 다이소에서 구한 투명한 플라스틱 큐브를 기본으로, 그 안에 색깔 물을 넣는 방식으로 제작했습니다. 실험 결과, 기성품과 비슷한 효과를 재현하는 데 성공했답니다!