글쓴이 : SOONDORI
RF를 방사하고 되돌아오는 것으로 어떤 것을 검측하는 시스템을 만들려고 하는데… 어떤 어떤 조건에서 갑자기 동작이 정지되었다. WHY?
원인은 반구체를 향하는 방사 전파의 굴절(Refraction) 현상.
전파는 빛과 같은 속성 하에 직진하려고 하지만, 다양한 재질과 형상의 물체를 만나면 다양한 각도로 방향을 틀게 된다. RF 방사의 목표물 입장에서는 마치… 6시에 단체 손님이 오기로 했는데 No Show가 되어버린 셈.
빛과 전파의 굴절과 투과에 대한 “함수 입사각 = 함수 방사각” 준칙은, 이론 정립한 분의 이름을 따서 ‘스넬의 법칙(Snell’s Law)’라고 한다.
(▲ 입사각과 굴절각은 측정하면 되고… n = N_r / n_i를 <상대굴절률>이라고 하고 공기는 거의 1)
조금 시선을 달리하여 생각해 보면,
1) 굴절이 없었으면 오목렌즈와 볼록렌즈가 없었을 것이다. 뭐라도 보여야 만리장성을 쌓을 수 있으니… 눈 뜬 장님의 세상에서, 우주의 발견은 당연히 없고 프리즘도 없고 프리즘을 쓰는 전자장치도 없고 그러다가 문명도 없고.
2) 남산 송신소의 방사 RF가 주택, 아파트의 창문에 닿으면 어떤 각도로든 굴절한다. 그 굴절 때문에 꺾인 각도만큼의 위상차가 생긴다. 수신 RF의 위상차는 곧 국부적인 멀티패스(Multi Path, 다중경로현상).
* 관련 글 : 전파들의 이구동성, 멀티패스 (1)
외부 안테나가 실내 안테나보다 좋은 이유 중 하나로서, 논리상… 이중, 삼중, 사중 베란다 창문이 있으면 단창인 경우보다 전파 수신이 잘 안된다. 막힘을 제거하려면 베란다 유리창을 뜯어야 하는데, 그러면 겨울에 춥고.
3) NASA가 수신하려는 전파는 지구 대기층에 의해 굴절됨. 그러므로 안드로메다 성단의 어떤 별의 위치를 확인하려면 굴절을 보상하는 방향으로 전파 안테나를 조금 꺾어야 한다는 말씀.
(표제부 사진 포함 출처 : https://solarsystem.nasa.gov/basics/chapter6-6/)
4) 원주민이 화살로 강속 물고기를 잡을 때에도 빛의 굴절을 감안해야 한다. 잘 잡는 분은 좋은 각도 보정 기능이 뇌 안에 있는 것.
5) ‘영롱한 보석’은 큰 굴절율에 빛이 여러 각도로 흩어지면서… 자, 뽕밭 돌맹이를 캐내고 열심히 갈아서 굴절률을 2~3 정도 만들면 큰 돈을 벌게 될 것이다? 물질 자체의 반응 특성이므로 결국 깡통을 차게 될 것임.
6) 돋보기안경 너머에 있는 사각 모니터는? 자동차 룸 밀러는?
렌즈 왜곡이 있음에도 불구하고 그동안은 사람의 뇌가 수평, 수직을 감각적으로 보정하고 있었을 터. 좋은 약을 먹고 회춘하여 더 이상 안경을 쓰지 않아도 된다면, 오늘부, 맨눈으로 본 사각 모니터는 약간 동그랗게 보일 것이다.
자, 이런 식이면… 영화 매트릭스 사상처럼, 수평과 수직은 이 세상에 없을 수도 있고? 그러다 보면 혹시, 별표 지구에 살고 있는 것은 아닐까?
다음은 몇 가지 굴절율로서 파장에 따라 조금씩 달라짐에 유의.
○ 공기
○ 흔히 보는 소다석회유리
○ 3D 프린터의 기본 재로로 널리 쓰이는 PLA(Polylactic Acid, 폴리유산)
○ 매우 단단한 폴리카보네이트(PC, Polycarbonate)
○ 플라스틱 콜라병, 각종 음료병에 쓰이는 폴리에틸렌-테레프탈레이트(PET, Polyethylene Terephthalate)
(이상 출처 : https://refractiveindex.info/?shelf=glass&book=soda-lime&page=Rubin-clear)
