이중 초점 렌즈—누가 처음으로 사용하였는가?

이중 초점 렌즈—누가 처음으로 사용하였는가?

200년 전에, 벤저민 프랭클린은 두 종류의 안경 즉 원시용과 근시용을 가져다가, 각각 가로로 반씩 잘랐습니다. 그리고 나서 같은 안경테의 상반부에는 원시용 렌즈를 그리고 하반부에는 근시용 렌즈를 끼워 넣고 보았는데, 그것이 바로 최초로 이중 초점 렌즈를 사용한 원근 겸용 안경이 되었습니다!

오늘날, 진보된 기술로 말미암아 단 한 조각의 유리를 가지고 상반부와 하반부의 굴절률을 다르게 하여 이중 초점 렌즈를 만드는 일이 가능해졌습니다. 또한 이중 초점 콘텍트 렌즈도 있습니다. 하지만 광학 기술이 이중 초점 렌즈를 개발하기 훨씬 전에, 그다지 잘 알려지지 않은 어느 민물고기가 하나로 된 ‘최신’ 이중 초점 렌즈를 착용하고 있었다는 사실을 당신은 알고 있었습니까?

멕시코 남부에서 남아메리카 북부에 이르는 수역에서 잉어처럼 생긴 약 30센티미터 길이의 이 물고기를 볼 수 있습니다. 과학자들은 이 물고기를 아나블레프스라고 부릅니다. 이 물고기는 꼬리에서 아가미까지는 모양이 그다지 특별한 데가 없습니다. 하지만 아가미 너머에는 놀랄 만한 것이 있습니다.

언뜻 보기에 이 물고기에는 네 개의 눈이 있어서 한쌍은 위를 보고 한쌍은 아래를 보는 것처럼 보입니다. 그래서 사람들은 이 물고기를 네눈박이물고기라고 부릅니다. 하지만 그렇게 보았다면 잘못 본 것입니다. 이 물고기에는 두 개의 크고 둥근 눈이 있으며, 각 눈은 한 줄의 피막에 의해 상하로 양분되어 있습니다. 이 물고기는 수면을 따라 움직이기 때문에, 눈의 상반부가 잠망경처럼 물 위로 나와 하늘을 살펴보는 동안, 눈의 하반부는 물에 잠겨 물 속을 바라봅니다. 이런 식으로, 네눈박이물고기는 물 속의 먹이감을 찾으면서 동시에 하늘의 굶주린 물새들을 경계합니다.

하지만 이 물고기가 물 속을 바라보기 위해서는, 공기 중의 물체를 바라볼 때보다 더 두꺼운 렌즈가 필요합니다. 그 문제를 어떻게 해결합니까? 바로 이중 초점 렌즈로 해결합니다! 각 눈에는 상반부보다 하반부가 더 두꺼운, 하나로 된 타원형 렌즈가 부착되어 있습니다. 따라서 렌즈의 두꺼운 부분을 통해 물 속의 것을 보게 되며, 한편 얇은 윗부분을 통해 하늘을 둘러봅니다.

하지만 이 물고기의 이중 시야는 단지 렌즈가 깨끗하게 유지되는 동안만 선명할 것입니다. 이 물고기는 어떻게 렌즈를 깨끗하게 합니까? 이 물고기는 렌즈에 물기가 마를 때마다 단지 머리를 물 속에 담근 다음 빛나는 이중 초점 렌즈를 가지고 다시 물 위로 떠오릅니다. 그 빛나는 렌즈는 창조주의 지혜를 반영하는 것임에 틀림없습니다!

[31면 사진 자료 제공]

Painting by Charles Willson Peale/Dictionary of American Portraits/Dover