난반사는 빛이 표면에서 반사된 뒤 여러 방향으로 퍼지는 현상이다. 표면에 미세한 불규칙성이나 거칠기가 있으면 반사광이 한 방향에 모이지 않고 각기 다른 방향으로 나아간다. 일상 환경에서는 정반사보다 난반사가 더 자주 나타난다.[1][4][5]

1. 개요

물체가 빛을 내지 않더라도 햇빛이나 인공 조명을 반사하면 눈에 보일 수 있다. 사과가 붉게 보이는 예처럼 표면은 빛의 일부 파장을 흡수하고 나머지를 반사한다.[4]

난반사와 정반사는 표면의 매끄러움과 반사광의 방향 분포에서 차이가 난다. 거친 표면은 빛을 여러 방향으로 반사하고, 매끄러운 표면은 반사광을 일정한 방향으로 모은다.[2][4]

2. 표면 거칠기와 반사 방향

물체가 빛을 얼마나 반사하고 어떤 방향으로 반사하는지는 표면의 매끄러움이나 질감에 따라 달라진다. 표면이 더 불규칙해질수록 반사광은 더 많은 각도로 퍼진다.[2][4]

입사광의 파장보다 표면의 불완전성이 작으면 거울처럼 거의 균일한 반사가 나타날 수 있다. 반대로 표면의 요철이 두드러지면 반사광이 여러 방향으로 흩어져 산란한다.[2][5]

3. 정반사와의 차이

정반사는 매끄러운 표면에서 빛이 일정한 각도로 반사되는 현상이다. 거울에서는 반사광이 표면의 법선을 기준으로 입사광과 같은 각도를 이룬다.[2][4]

난반사는 거친 표면에서 반사광이 여러 방향으로 흩어지는 현상이다. 거친 붉은 표면에 백색광을 비추면 표면이 파란색과 녹색 성분을 대부분 흡수하고 붉은빛을 여러 방향으로 반사할 수 있다.[2][4]

4. 표면 색과 반사 파장

표면은 입사한 빛의 모든 파장을 같은 정도로 반사하지 않을 수 있다. 거친 붉은 표면은 백색광의 파란색과 녹색 성분을 대부분 흡수하고 붉은빛을 반사한다.[2][4]

표면의 색을 바꾸면 반사되는 빛의 파장 성분이 달라질 수 있고, 표면의 거칠기를 바꾸면 반사광이 퍼지는 각도도 달라질 수 있다. 따라서 표면 색과 질감은 반사광의 파장 구성과 방향 분포에 모두 영향을 준다.[2][4]

5. 산란광 반사필름 사례

농업용 산란광 반사필름은 표면에 여러 형태의 요철 돌기를 둔 설계 사례다. 특허 초록은 필름 표면의 요철을 이용해 햇빛 반사를 산란시키는 구성을 설명한다.[3]

이 필름의 바탕은 폴리프로필렌이나 폴리에스터 등 합성수지 필름이며, 표면에는 알루미늄 증착과 합성수지 코팅이 적용된다. 빗물이 고이지 않도록 일정 간격으로 배수 홀을 둘 수도 있다.[3]

6. 관련 문서

  • 정반사
  • 재귀반사
  • 표면 거칠기

7. 인용 및 각주

[1] Sscienceon.kisti.re.kr(새 탭에서 열림)

[2] Mmicro.magnet.fsu.edu(새 탭에서 열림)

[3] Sscienceon.kisti.re.kr(새 탭에서 열림)

[4] Mmicro.magnet.fsu.edu(새 탭에서 열림)

[5] Wwww.lenovo.com(새 탭에서 열림)