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코팅렌즈의 스타, 미러 코팅 선글라스(1)
  • 강현식 교수
  • 등록 2012-06-28 17:27:33

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  • 그레디언트 미러렌즈는 수상 스포츠에 적합… 미러렌즈의 판매 촉진과 보급 늘리려면 기능과 특성 이해해야
 
1960•70년대의 고속도로 상에서나 또는 도심지에서 흔히 목격할 수 있었던 일이다. 묵직한 검은 헬멧을 쓰고, 검은 제복을 입고, 큼직한 검은색 부츠를 신고, 넓고 두툼한 가죽 벨트에 곤봉과 권총을 차고 큼직한 은백색의 미러 선글라스(mirror sunglass)로 카무플라주(camouflage)한 채 대형 모터사이클을 타고 돌아다니면서 교통정리를 하거나 교통위반 차량에 ‘딱지’를 떼던 교통순찰대의 모습은 퍽 인상적이었으며 선망의 대상이기도 하였다.

그러니까 우리나라에서 최초로 미러렌즈(mirror lens)가 보급되기 시작한 것은 그 무렵부터 라고 생각된다. 그 당시 미러 선글라스는 거울과 같이 단순한 형태의 선글라스에 지나지 않았다.

그러나 오늘날 mirror coating sunglass는 제조 기술의 향상과 발전으로 옛날의 단순한 거울형 선글라스와는 비교할 수 없을 정도로 품질과 성능이 크게 향상되었으며 종류도 다양해졌다.

때는 바야흐로 미러선글라스 시즌이다. 점차적으로 기온이 상승하면 그에 따라 피부에 와 닿는 태양광선의 복사에너지도 그만큼 강해진다. 강한 태양광선(복사선)을 반사시키기 위해서는 보통 선글라스(착색 선글라스 : tinted lens sunglass)보다는 미러 코팅 선글라스가 훨씬 좋다.

그런데 미러코팅렌즈의 기능과 특성을 이해한다는 것은 미러 선글라스의 판매촉진과 보급 확대에 중요한 요인이 된다.

미러렌즈에는 몇 가지 기본 스타일이 있다. 색깔에 농담이 없는 미러렌즈(solid mirror lens)는 은색•금색 및 청색으로 옛날 선글라스의 모습이다.

그레디언트 미러렌즈(gradient mirror lens)는 기능성을 가진 활동성 미러렌즈다. 예를 들면 이 미러렌즈는 윈드실드(windshield)를 통해서 들어오는 빛을 차단하므로 운전할 때 계기판(dash board)을 볼 수 있도록 한다.

이중 그레디언트 렌즈(double gradient lens) 역시 기능성이다. 렌즈의 위아래 쪽은 색깔이 짙고, 중간 부분은 엷은 색이다. 이중 그레디언트 렌즈는 스키•스케이팅•수상(水上) 스포츠와 같은 운동을 즐길 때 사용할 수 있는 완전무결한 미러렌즈다.

일반적으로 미러코팅렌즈는 강하게 빛을 흡수하는 착색렌즈의 앞면에 고도로 빛을 반사하는 코팅막을 결합시켜 만든다.

실제로 빛을 흡수하지 않는 렌즈의 앞쪽에 미러코팅을 하는 것은 실용적이지 않다. 왜냐하면 빛을 흡수하지 않는 렌즈의 앞면에 코팅을 하면 미러선글라스를 착용할 때 미러렌즈의 반사에 의해서 자기 자신의 눈을 보게 되기 때문이다.<그림1 참고>

미러코팅은 단순한 반사성 거울이 아니다. 반사방지코팅막이 반사를 감소시키기 위하여 ¼λ(파장) 소멸간섭이론을 바탕으로 코팅한다면, 미러코팅막은 이중반사를 위하여 ½λ(파장) 부가이론을 토대로 한다.

이것은 미러코팅이 독특한 색조를 갖도록 한다. 전형적인 미러코팅렌즈의 색상은 은백색, 청색, 금색이다.
 
금속코팅과 비금속코팅의 미러렌즈

미러코팅(mirror coatings)에는 기본적으로 다른 2가지 타입이 있다. 하나는 금속코팅(metallized coatings)이고, 다른 하나는 비금속코팅(유전체코팅:dielectric coatings)이다. 물론 모든 미러(mirror)는 반사하지만 두 가지 타입을 구별할 수 있는 것은 흡수다.

금속코팅은 빛을 흡수한다. 이 타입의 코팅은 미러선글라스로 사용된 최초의 타입으로 전통적인 거울과 거의 일치한다.

비금속(산화물)코팅은 우주개발 프로젝트에서 최초로 개발된 새로운 제조방법이다. 비금속코팅은 빛을 반사 하지만 흡수하지 않는다.

비록 두 제조방법이 고온을 이용해서 금속(알루미늄, 크롬, 금, 이리듐 등) 또는 산화물(이산화티탄:TiO₂, 이산화규소:SiO₂, 지르코니아:ZrO₂ 등)을 증발시켜 코팅할지라도 최종 제품의 외양과 성능 특성은 전혀 다르다.

금속코팅은 렌즈의 앞면에 직접적으로 금속의 박막을 입히는데, 이 코팅은 광학적 등가인 반투명 미러를 만든다.

착용자가 그 막을 통해서 볼 수 있도록 하기 위하여 금속층은 대단히 얇게 만들어야 한다. 박막은 긁혀서 흐려지기 쉬우므로 표면을 보호하고 내구성을 향상시키기 위하여 경질코팅(hard coating)을 한다.

금속코팅렌즈(metallized coating lens)

거울에서 색은 제조공정의 부산물이다. 렌즈 제조업자는 유색의 금속코팅 미러렌즈를 생산하기 위하여 적합한 기술을 선택한다.

각개의 금속은 미러렌즈로 변환되는 고유한 채색(彩色)을 가지고 있다.
예를 들면 알루미늄, 크롬 등을 사용할 경우 차가운 은백색 색상을 만든다. 몇몇 금속은 코팅막 자체의 두께를 변화시켜 색깔을 낼 수 있는데 두께를 증가시킬 경우 금색→청색→적색으로 변화한다. <그림2 참고>

금속코팅은 빛을 반사할 뿐만 아니라 흡수하기 때문에 렌즈의 투과율을 감소시켜 약간 어둡게 만든다.
 
따라서 완전미러렌즈(full mirror lens)를 선택할 때와 그레디언트 미러렌즈(gradient mirror lens)를 선택할 경우가 생긴다.

그레디언트 미러렌즈는 특히 스키와 수상 스포츠를 즐길 때 좋은데 눈부심이 가장 강한 시선을 위와 아래에서 가외로 빛을 반사하기 때문이다.<계속>
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