1845년 8월 16일, 프랑스의 물리학자로 ‘컬러사진법’ 발견한 가브리엘 리프만 (Gabriel Lippmann, 1845 ~ 1921) 출생
가브리엘 리프만 (Gabriel Lippmann, 1845년 8월 16일 ~ 1921년 7월 13일)은 프랑스의 물리학자이다.
빛의 간섭현상을 이용한 컬러사진 감광판을 발명한 공로로 1908년에 노벨 물리학상을 받았다.
– 가브리엘 리프만 (Gabriel Lippmann)
.출생: 1845년 8월 16일, 룩셈부르크 Bonnevoie
.사망: 1921년 7월 13일, 대서양 (SS 프랑스 호)
.국적: 프랑스
.분야: 물리학
.소속: 파리 대학교
.출신 대학: 에콜 노르말 쉬페리외르
.지도 교수: 헤르만 폰 헬림홀츠, 구스타프 키르히호프
.지도 학생: 마리 퀴리, 피에르 퀴리, 폴 랑주뱅
.주요 업적: 컬러사진술, 감광판
.수상: 노벨 물리학상 (1908)
1873년 전기모세관현상에 주목해 이것을 이용하여 모세관전기계를 발명했다.
1881년에는 간섭을 이용한 천연색 사진법을 고안하여 1891년에 이 실험에 성공했다.
그 밖에 많은 실험장치 (무정위전류계, 가속도지진계 등)를 고안했으며, 압전기를 예상했다.
1908년에 노벨 물리학상을 받았다.
○ 생애 및 활동
프랑스의 물리학자 가브리엘 리프만 (Gabriel Lippmann, 1845년 8월 16일 ~ 1921년 7월 13일)은 룩셈부르크 본느부와 (Bonnevoie)에서 태어났다.
13세에 파리로 이주하고 1868년에 에콜 노르말 쉬페리외르에 입학했다.
학생때에 ‘화학 및 물리학 연보 Annale de chimie et de physique’ 편집에 참가하여, 독일 논문을 자주 읽게 되었고, 당시의 전기 연구 상황을 섭렵했다.
1873년 정부파견에 의해 독일로 유학하고 하이델베르크와 베를린에서 키르히호프와 헬름홀츠 밑에서 연구했다.
전기모세관현상에 주목해 이것을 이용하여 모세관전기계를 발명하고, 1881년 (1886년?)에는 간섭현상을 이용한 천연색 사진법을 고안, 1883년에는 파리대학 (소르본 대학교) 수리물리학 교수가 되었다.
1886년에는 실험물리학 교수가 되어 1892년까지 재직했다.
1891년에 천연색 사진법 실험에 성공했다.
그 밖에 많은 실험장치 (무정위전류계, 가속도지진계 등)를 고안했으며, 압전기를 예상했다.
결국 컬러사진 감광판을 발명한 공로로 1908년에 노벨 물리학상을 받았다.
1912년 과학아카데미 원장으로 취임하였다.
1921년 7월 13일 프랑스에서 기선을 타고 캐나다로 항해하던 중 대서양, SS France에서 사망했다.
- 컬러사진법 발견으로 1908년 노벨 물리학상 수상
흑백 사진술의 발견을 이끈 이들은 발명가 조셉 니엡스와 루이 다게르 등이다.
그후부터 과학자들이 집중한 것은 사진에 색깔을 입힐 수 있는 방법, 즉 컬러사진의 개발이었다.
이에 대한 최초의 해답을 제시한 이는 프랑스의 물리학자 에드몽 베크렐이었다.
그는 얇은 염화은으로 도포된 은판이 감광에 사용된 빛에 따라 다른 색으로 변하는 현상을 시연했다.
하지만 베크렐은 색깔이 발현되는 메커니즘은 물론 그것을 은판에 고정시키는 방법도 찾아내지 못했다.
1868년 독일의 벨헬름 젠커 등이 베크렐의 컬러 이미지에 대한 메커니즘을 알아냈지만, 컬러 사진의 개발로 이어지지는 않았다.
안정된 기술이 아니었을 뿐더러 물체의 색깔을 사진으로 확실히 재현하지는 못했기 때문이다.
프랑스의 물리학자 가브리엘 리프만이 각기 다른 파장의 천연색채를 이용한 혁명적 컬러사진 촬영법을 개발한 것은 1891년이었다.
빛의 간섭현상을 이용해 최초로 컬러사진을 만드는 데 성공한 그는 과학아카데미에서 자신의 연구성과에 대해 다음과 같이 언급했다.
“나는 이미지가 고정된 상태에서 변색되지 않고 일광에 머무를 수 있는 사진판에 색상으로 스펙트럼의 이미지를 얻는 데 성공했습니다.”
그 후 다양한 컬러 이미지의 제작에 성공한 그는 1894년과 1906년에 간섭법을 이용한 컬러사진 이론을 각각 논문으로 발표했다.
이를 ‘리프만법’이라고 하는데, 그가 얻어낸 색상 효과는 안료가 아니라 간섭에 의한 것으로서 사진판이 그대로 있는 한 변하지 않고 명료할 뿐더러 조작이 간단해 큰 인기를 끌었다.
스웨덴 왕립과학원은 이처럼 간섭현상을 이용해 컬러사진을 만들 수 있는 기술을 개발한 공로를 인정해 1908년 노벨 물리학상을 가브리엘 리프만에게 수여했다.
1845년 8월 16일 룩셈부르크에서 출생한 리프만의 부친은 제혁 및 장갑 공장을 운영하는 프랑스인이었다.
리프만이 물리에 관심을 가지게 된 계기는 초등학교 시절 그를 가르쳤던 교사 덕분이었던 것으로 전해진다.
당시 그 교사는 두 개의 공으로써 지구의 공전 및 자전을 설명해 왜 낮과 밤이 생기는지를 설명하고, 천과 모피, 고무를 마찰시켜 전기를 발생시키는 실험 등으로 어린 리프만의 상상력을 자극했다.
이후 과학 연구에 푹 빠져 거의 모든 시간을 실험실과 독서실에서 보낸 그는 13세 때 파리로 이주해 리쎄나폴레옹 중학교와 에꼴노르말 사범학교를 우수한 성적으로 졸업했다.
특히 그는 에꼴노르말 사범학교 재학 당시 ‘화학 및 물리학 연보’의 편집을 맡아 독일의 전기 연구 상황에 정통하게 되었다.
1873년 정부 정책으로 독일에 유학을 간 그는 스펙트럼 분석의 발명가인 키르이호프와 함께 하이델베르크대학에서 연구했다.
또한 물리학자이자 생리학자인 헬름홀츠 밑에서 연구하기 위해 베를린으로 건너갔다가 1875년 전기모세관 현상에 관한 박사학위 논문을 소르본대학에 제출했다.
전기모세관 현상이란 전기로 인해 표면장력이 더욱 세지는 현상이다.
쉽게 말하자면 컵에 빨대를 꽂으면 표면장력으로 인해 컵보다 빨대의 물 높이가 더 높다.
그런데 빨대 대신 금속관을 넣고 전기를 통하면 표면장력이 더욱 세져서 물의 높이가 더 높아지게 된다.
리프만이 처음 이 현상을 발견했을 당시만 해도 이 기술은 빛을 보지 못했다. 전기모세관 현상은 1볼트 이하의 낮은 전압에서만 일어나기 때문이다.
그런데 1990년 이후 높은 전압으로도 전기모세관 현상을 일으킬 수 있는 방법이 발견되면서 이 기술은 현재 휴대폰의 액체렌즈를 비롯해 차세대 디스플레이의 꽃으로 불리는 전자종이 분야, 혈액 한 방울로 질병을 진단할 수 있는 랩온어칩 등에서 주요한 기술로 주목받고 있다.
리프만의 또 다른 업적으로는 1881년의 역방향 압전효과에 대한 예측을 들 수 있다.
압전효과란 결정구조를 가진 재질에 기계적 변화를 줄 경우 전기적 신호가 발생하는 현상이다. 예전에 유행했던 전기라이터가 압전효과를 이용한 대표적인 사례다.
라이터 내부의 작은 망치가 압전효과를 일으켜 전기를 발생시킨 다음 스파크로 가스를 점화시키는 것이 바로 전기라이터의 원리다.
압전효과를 처음 발견한 이는 1880년 자크 퀴리 및 피에르 퀴리 형제인데, 리프만은 역으로 전기적 신호를 가할 경우 기계적 변화가 발생할 거라는 사실을 수학적으로 추론해냈다.
이를 2차 압전효과 혹은 역압전효과라고 하는데, 1차 및 2차 압전효과는 미세한 측정과 기록을 요구하는 전기신호나 정밀한 물리력을 손쉽게 변환시킬 수 있어 정밀기계 등과 관련된 산업 전반에서 다양하게 활용되고 있다.
그밖에도 리프만은 전기, 열역학, 광학, 광화학 등의 많은 분야에서 근본적인 공헌을 한 과학자다.
특히 그의 논문은 간결성과 독창성으로 유명했다.
무엇보다도 그는 간섭 현상에 기초해 사진으로 색을 재현할 수 있는 방법을 최초로 발명한 과학자로 기억된다.
하지만 그의 컬러사진 기법은 상업화되기에는 너무 많은 단점을 지니고 있었다.
2~3시간의 노출을 필요로 했을 뿐만 아니라 밀도가 높은 네거티브 모양이어서 사본을 만들 수도 없었던 것이다.
때문에 오늘날에 이용되고 있는 컬러사진은 리프만 방식과는 전혀 다른 원리다.
즉, 노벨상을 받은 발명품이 실용화에는 실패한 셈이다.
이로 인해 노벨상위원회는 한동안 발명품에 대한 수상을 꺼리게 되는 등 구설수에 오르기도 했다. _ 이성규 객원기자, 사이언스타임즈
참고 = 위키백과
크리스천라이프 편집부