미니의 집에서 과학 체험!? 디즈니랜드의 마법 같은 ‘볼마트릭스’ 물리학
사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험이죠!
꿈과 마법의 나라, 도쿄 디즈니랜드. 모두가 행복해지는 이곳에 사실 수많은 ‘과학의 씨앗’이 숨겨져 있다는 사실을 알고 계셨나요? 언뜻 보면 마법처럼 보이는 현상들도 과학의 눈으로 들여다보면 놀라운 비밀들이 보이기 시작합니다.
오늘은 툰타운에 있는 미니 마우스의 사랑스러운 집을 방문해서, 그 안에 숨겨진 ‘만질 수 없는데 보이는‘ 신비한 현상의 수수께끼를 함께 풀어볼게요!
시작은 여학생들의 차가운 시선!?
도대체 제가 왜 【디즈니랜드 물리학】이라는 코너를 시작했는지, 옛날 이야기를 잠깐 들려드릴게요. 예전에 물리학 수업을 할 때 잡담 삼아 ‘건담’의 스페이스 콜로니와 원심력에 대한 이야기를 한 적이 있었어요. 저 혼자만 엄청 재미있는 주제라고 생각했었죠. 그런데 문득 교실을 둘러보니… 여학생들의 관심이 1도 없는 거예요! 정말 ‘싸~’하는 소리가 들리는 듯한 분위기였죠.
그 순간, ‘이건 아니다!’ 싶어서 반성했어요. 저에게는 최고의 교재였던 건담이 학생들, 특히 여자아이들에게는 전혀 와닿지 않았던 거죠. 그래서 ‘모두가 신나고 공감할 수 있는, 친숙한 주제로 과학을 이야기할 수 없을까?’ 고민하며 교재 개발을 시작했어요. 그리고 마침내 찾아낸 거죠. 여자아이들에게 압도적인 인기를 자랑하고 누구나 아는 최고의 주제… 바로 디즈니랜드였어요!
놀랍게도 교실 학생들 거의 대부분이 1년에 한 번은 디즈니랜드를 방문한다고 하더라고요. ‘바로 이거야!’라고 확신하고, 꿈의 나라를 배경으로 한 물리학 수업 자료 만들기가 시작되었답니다.
미니의 집에 떠오르는 신기한 체리 파이
그 기념비적인 교재 중 하나가 바로 오늘 소개해드릴 미니의 집에 있어요. 안으로 들어가서 부엌을 들여다보면 뭔가 신기한 게 보일 거예요…
반구 모양의 장치 구멍 안에 맛있는 쿠키가 떠올라 보이지 않나요? 저도 모르게 손을 뻗어 집어보려고 하지만, 손은 허공을 휙 하고 지나가버린답니다. 이 장치의 이름은 바로 ‘볼 매트릭스’로, 두 개의 오목 거울, 즉 안쪽이 움푹 들어간 거울을 조합한 과학 장난감이에요. 아래쪽 거울에 놓인 쿠키에서 나온 빛이 위쪽 거울과 아래쪽 거울에서 차례로 반사되어 최종적으로 장치 위쪽 구멍을 통해 나와 한 점에 모입니다.
수많은 빛이 실제로 그 한 점에 모이면서 마치 진짜 물건이 거기에 있는 것처럼 입체적인 영상이 떠오르는 거죠. 이 신기한 현상은 츠쿠바 엑스포 센터 같은 과학관이나, 아동문학 작가 카도노 에이코의 세계관을 표현한 ‘마법의 문학관’에서도 볼 수 있어요. 과학과 이야기는 이렇게 의외의 곳에서 연결되어 있답니다.
카도노 에이코의 마법의 문학관에도 같은 원리의 전시물이 있었어요.
참고로, 제가 근무하는 학교에도 한 대 있답니다. 학생들에게 엄청 인기가 많아요!
과학의 마법, ‘실상’과 ‘허상’의 비밀
자, 여기서 과학 퀴즈 하나 낼게요. 만질 수는 없지만 보이는 이 쿠키는 ‘실상’일까요, 아니면 ‘허상’일까요? ‘손이 쑥하고 지나가는 걸 보니, 실체가 없는 ‘허상’이겠지?’라고 생각하신 분들이 많을 거예요. 하지만 정답은 놀랍게도 ‘실상’입니다! 여기서 중학교 과학 시간에 배웠던 ‘상(像)’에 대해 다시 한번 복습해볼게요.
실상(Real image): 빛이 실제로 모여서 생기는 상을 말해요. 스크린을 놓으면 선명하게 비출 수 있죠. 프로젝터가 벽에 비추는 영상도 실상이에요.
허상(Virtual image): 빛이 모이는 것은 아니지만, 그곳에서 빛이 나오는 것처럼 보이는 상을 말해요. 거울에 비치는 내 모습이나 돋보기로 물체를 확대해서 볼 때의 상이 여기에 해당하죠.
미니의 집 쿠키는 빛이 실제로 그 공간에 모여서 만들어져요. 그래서 ‘실상’인 거죠. 만약 그 자리에 반투명한 스크린을 살짝 놓을 수 있다면, 진짜와 똑같은 파이가 비춰질 거예요. 아무것도 없는 공간에 상이 맺히기 때문에 손은 지나가버리지만, 그것은 틀림없이 빛이 모여서 생긴 진짜 ‘상’이랍니다.
꿈과 과학의 콜라보
이렇게 디즈니랜드에서는 최첨단 과학 기술이 꿈을 현실로 만드는 ‘마법 지팡이’로 사용되고 있어요. 우리가 ‘대단하다!’, ‘신기하다!’라고 느끼는 엔터테인먼트의 이면에는 물리학이나 광학과 같은 과학 원리가 숨어있는 경우가 많답니다.
상상력이 풍부한 아이디어와 그것을 실현하는 확실한 과학 기술. 이 두 가지가 손을 잡을 때, 전 세계 사람들을 매료하는 꿈의 나라가 만들어지는 거겠죠. 정말 디즈니랜드, 대단하네요! 다음에 디즈니랜드에 갈 때는 놀이기구 뒤에 어떤 과학이 숨어있는지 찾아보는 것도 재미있을 거예요.
문의・의뢰에 대하여
과학의 신기함과 재미를 더 가까이에서! 집에서 할 수 있는 즐거운 과학 실험과 그 노하우를 알기 쉽게 정리했습니다. 이것저것 검색해보세요!
・운영자 쿠와코 켄에 대해서는 여기
・각종 의뢰 (글쓰기・강연・실험 교실・TV 자문・출연 등)는 여기
・게시글 업데이트 정보는 X에서 확인하세요!
과학의 꿀팁 채널에서 실험 영상을 올리고 있어요!
