올해는 UN이 정한 세계 빛의 해이다. 1,000년 전에 이슬람의 과학자 이븐 알 하이삼이 광학 분야의 업적을 집대성해 펴낸 '광학의 서(書)'란 책의 출간을 기념해 UN이 선정했다.
이와 관련해 우리나라에서도'2015 세계 빛의 해 지원 결의안'이 국회에서 통과되는 등 빛의 해에 대한 관심이 높아지고 있다.
빛을 통해 인간은 새로운 정보를 얻을 수 있고 태양 빛을 이용한 광합성을 통해 지구상의 생물들이 생존을 위한 에너지도 얻는다.
이러한 빛은 초기에는 인간의 활동 시간을 넓히는 조명 기술 개발로 쓰이다가 현대에 들어와서는 정보를 얻는 주요한 수단이 된 TV, 컴퓨터 모니터 등 각종 디스플레이 기술에 활용되고, 정보전달의 핵심 수단인 광통신 기술에 사용되고 있다.
현대문명사회를 받쳐주고 있는 많은 기술이 모두 빛을 매개로 구현되고 있다해도 과언이 아니다.
과거에는 인간의 눈이 직접 느낄수 있는 가시광선만 빛이라고 생각했으나 현대에는 빨간색 가시광선보다 파장이 긴 적외선과 보라색 가시광선보다 파장이 짧은 자외선, 자외선보다 파장이 더 짧은 X선 등이 있다. 이러한 빛은 반사, 굴절, 간섭, 회절 및 도플러효과(Doppler effect) 등의 특징을 보이있고 빛은 입자와 파동의 성질을 동시에 가지고 있다.
이러한 빛의 특징을 활용한 현대 기술로는 우선 케이블 텔레비전과 집에 들어오는 전화선, 인터넷 선에도 광섬유를 이용한 광통신이 있다.
입사각(빛이 오는 방향과 물질의 표면에서 수직으로 그은 선이 만나 이루는 각)이 임계각(빛이 물체에 닿아 굴절되는 각이 90도가 될 때의 입사각)보다 크면 빛이 굴절 없이 반사만 된다.
이것을 전부 반사된다고 해서 '전반사'라고 한다. 광섬유는 이러한 원리를 이용해 빛을 먼 곳까지 전달한다.
이러한 광통신 기술을 이용해 우리는 수백 킬로미터 떨어진 부산에 있는 친구와 통신을 할 수 있고 수천 킬로미터 떨어진 미국에 있는 사람과 비즈니스를 할 수 있는 것이다.
최근에는 이러한 광통신 기술을 활용해 LED 조명의 가시광선으로 조명에 더해 근거리 통신을 가능케하는 LI-FI 기술을 개발중에 있다.
LI-FI는 랜 서버, 라우터에서 빛으로 신호를 입력하면 LED 램프가 빛을 전송하고, 그 빛을 광검출기가 받아 디지털기기의 신호를 사용하게 되는 원리이다.
라이파이는 가시광을 이용해 무선통신 전체 주파수보다 1만 배 가량 넓은 폭을 지니고 있어, 와이파이보다 100배 이상 빠르며, 현재 무선통신 중 가장 빠른 LTE-A보다 66배 더 빠르다. 또, 빛을 사용하기 때문에 전자파 노출이 줄고, 새로운 네트워크와 통신장비가 필요 없어 조명이 있는 곳이라면 언제 어디서나 사용할 수 있다. 하지만 빛이 닿는 곳만 통신할 수 있으므로 야외에선 불가능하며 벽을 통과하지 못하고 원거리에서는 사용할 수 없다는 단점도 있다.
이와 같이 빛을 이용한 기술은 전 세계 지구촌을 연결시키고 인간의 삶을 신속하게 만들 수 있다.
하지만 이러한 통신 기술의 발달로 인간은 '더욱 더 빨리'를 외치게 되어 여유와 휴식을 잃게 되는 것은 아닌지 의문이다.
2015년 빛의 해를 맞아 빛이 가지는 긍정적인 면과 부정적인 면이 동시에 조명될 수 있는 해가 됐으면 한다.