저자 - '타까 수기사가' '오노' 공저
원서 - 'Dear Mind Flyfishing'
번역 - '성명기'회원
정리 - '백광현'총무
라이센스 의뢰- 야스히로 쿠노

수중에서 수면은 어떻게 보이나?

*빛의 굴절에 의해 일어나는 계류어의 시각은 매우 독특한 시야를 형성한다. 물 속에서 수면을 바라보면, 매우 색다른 모습이 된다. [그림1]과 같이, 물바닥에 누워 똑바로 위를 보았다고 생각하자. 그러면, 바로 위의 수면이 둥그런 창(천창)같이 보이게 되고, 그 부분으로는 바깥의 경치가 보이지만 그 이외의 주변은 거울같이 반사되어 바깥의 경치를 볼 수가 없다. 물 밑바닥의 경치가 그대로 비춰지기 때문이다.

이런 현상은, 공기와 수중의 밀도가 서로 다르기에 빛의 속도 역시 다르게 적용되어, 빛이 공기속에서 물 속으로 들어 갈 때나, 반대로 물 속에서 공기 속으로 나올 때는 빛이 굴절하기 때문이다. 흔히 " 트라우트 윈도우 "라든가 "피쉬 윈도우" 라고 불리우는 현상으로(이하 계류어의 시야라고 칭함), 이 시야는 물고기이기 때문에 이렇게 보이는 것만은 아니다.

정식으로는 "원추시야(Cone Vision)"라 하며, 어디까지나 빛의 굴절이라는 물리적 원리에 의해 일어나는 것으로, 인간이 수중에서 보아도 동일하게 보인 다. 다만, 고기는 시야가 180도인 어안렌즈(확산시각)를 가지고 있기 때문에 [그림1]처럼 마치 원추상으로 퍼져 보이는 것이다. 시야가 훨씬 좁은 사람의 시각은 똑바로 눕지 않으면 이렇게 보이지는 않는다.

그런데, 이 원추는 97도(48.5도 곱하기 2)로 정해져 있다. 이 점도 추가 설 명하겠지만, 이 각도에서 산출하면 물속에서의 시야가 갖는 반경은 수심의 약 1.2배(tan48.5도= 1:1.2)로, 수심에 비례해서 커진다. 즉, 깊은 수심의 소 깊숙이 어슬렁거리는 계류어들은 보다 넓은 반경의 수면을 관측할 수 있다는 얘 기이다. 물체가 완전히 가라앉은 상태에서 흘러오는 경우라면(님프 등), 이 시야의 해석과는 관계없이 보이겠지만, 드라이플라이같이 수면에 떠있는 상태나 약간 가라앉은 상태라면, 시야의 내부(안쪽에 물체가 있는 경우)와 외부 (바깥 쪽에 있는 경우)에서는 보이는 방식이 전혀 다르다. 또 바깥 쪽에 위치한 상태에서도 계루어의 시야에 접근하는 시점에따라 상당히 특이하게 보이게 된다. 이 점을 생각하면서 이 계류어의 시야를 통하여 보이는 특수한 외부의 모습을 염두에 둘 필요가 있다.

*계류어의 시야는 상당히 폭 넓고 압축되어 보인다.

좌측의 밥공기 사진을 살펴보자. 좌측 밥공기 속에는 동전이 놓여 있지만 밥공기 가장자리가 방해가 되어 보이지 않는다. 하지만 여기에 우측 밥공기와 같이 물을 부으면 동전이 보이게 된 다. 이것은 [하단 그림2]처럼 A'지점에 있는 것이 빛의 굴절에 의해 A지점에 있는 것같이 보이기 때문으로, 물그릇에 막대기를 넣고 위에서 보면 구부러져 보이는 것과 같은 원리인데, A 지점에 보이면 실제보다 얕은 느낌이 들게 된다. 이 특성은 시선이 수면과 가까우면 가까울수록(각도가 좁아질수록)더욱 두드러지고, 멀리서 보았을 때는 얕아 보이던 수심이 가까이 가보면 의외로 깊었던 것도 같은 원리에 의한 것이다. 또, A'지점에 있던 물고기가 역으로 낚시꾼을 본 경우, 같은 원리가 작용하여 B지점에 있는 것같이 보이게 된다.

여기서 전체의 시야를 생각해 보자. 어느 범위까지가 보이냐면 [상단 그림3]과 같이 약160도 범위까지 시야에 넣을 수가 있다. 이것은 상당한 시각 정보량인데, 실제의 시각으로서는 97도(Cone Vision)의 범위 안에서 보는 것이다. 즉, 160도 범위의 것을 97도로 압축한 상태로 보는 것이 된다. 이 160도라는 대단히 넓은 시야범위는 피셔맨이 꽤 몸을 낮춰도 고기의 시야에 들어간다는 것을 의미하는 데, 압축되어 보인다는 것은 바로 거의 똑바로 윗 쪽에서 보인 다는 의미이고, 쓸데없이 접근한 경우 피셔맨은 "계류어의 시야"에 갑자기 나타난 커다란 괴물체로 비춰질 것임에 틀림이 없다.

반사면(Mirror) 현상의 원리

빛은 수직으로 입사한 경우 즉, 입사각이 0도인 경우는 굴절하지 않는다. 이것은 물 속에서 공기속으로 나오는 경우도 마찬가지이다. 그러나, 입사각 이 커지면 반드시 굴절이 일어나고, 커지면 커질수록 굴절하는 각도도 커진다. 이 굴절률은 물질 마다 정해져 있고 공기를 1로 했을 때 물은 약 1.33이다. 이 굴절률은 [그림4]같이 산출 되는데, 입사점 0를 중심으로 원을 그리고, 그 원과 입사광선과의 접점을 A, 굴절 광선과의 접점을 B라고 했을 때, 각각의 수직선 AA' 와 BB'와의 비율이 항상 1.33 : 1 이 된다.

이 굴절이 일어나는 경우 반드시 빛의 반사가 수반된다. 수면에서의 반사인데, 이것도 입사각이 커짐에 따라 반사도 많아진다. 태양의 각이 낮고(해질녁) 태양을 마주본 위치에서 수면이 심하게 반짝거렸던 것을 생각해보면 쉽게 알 수 있다. 그리고, 어떤 정해진 각도를 넘게 되면 빛은 수면에서 전부 반사되 버리고 만다. 이것은 공기 속에서 수면을 본 경우나 수중에서 수면을 본 경우나 마찬가지다. 이 전부를 반사해버리는 각도가 '굴절임계각' 이고, 물의 경 우 '48.5도'이다. 즉, 이 각도가 48.6도가 되면(물속에서) 나오는 빛도 반사에의해 전혀 보이지 않게 되고 만다.

[그림5]처럼 공기 속에서 빛이 입사하는 경우, 입사각 80도에서 굴절임계 각 48.5도가 형성되기 때문에 나머지 10도의 범위는 사각이 되고 만다.

수중에서 나오는 빛이 48.5도를 넘으면 수면을 뚫지 못하고 완전히 반사되어 버리 고 만다. 다시말해, 물고기의 위치에서 본다면 48.6도 이상의 각도에 위치하는 부분은 반사되어 외부는 보이지 않고, 물 속의 풍경들만 보이게 된다는 것이다.

이것이 반사면(Mirror)현상의 원리이다.

수중에서 수면의 물체는 어떻게 보일까 ?

*수중에서 보이는 모습을 토대로 플라이를 선택한다.

앞에서 말한 것과 같이 플라이가 계류어 시야의 안팎 어디에 위치하는가에 따라 모습이 다르고, 또 완전히 떠있는 상태인가, 혹은 바디(abdomen)나 해클 (Hackle & Thorax)부위의 일부가 약간 잠겨있는 상태인가, 더 나아가 흐르는 방향에 따라서도 놀랄만큼 다르게 보인다는 사실이다. 이런 다른 모습은 드라이 플라이의 기능이나 띄우는 방법, 또 상황에 따라 플라이를 선택하는데 있어 대단히 중요한 의미를 지닌다.

흐름이 빠른 일반 계류에선, 드랙프리 드리프트라던지, 소위 말하는 외관상 의 이미테이션 플라이 선택보다도, 이 '수면에 비춰어진 실루엣(silhouette)' 이 훨씬 중요하다해도 결코 지나친 말이 아닐 것이다.

계류어들은 반드시 시야 내부로 들어온 뒤에 비로소 "먹이"라고 인식하고 포식행동을 일으킨다고만은 할 수 없다. 그보다 본래는 시야 바깥 쪽에 있는 시점부터 무언가의 신호를 감지하고 포식의 준비 행동에 들어간다. 그렇게 하지 않으면 얕고 흐름이 빠른 지역에서 확실하게 포식한다는 것이 우선 불가능 하게 되기 때문이다. 이 점에 대하여는 추가 해설하겠지만, 그에 앞서 우선 3가지 단계에서 보이는 4가지의 모습을 이해해야 한다

*4가지의 모습이 각각 계류어가 포식태세를 취하는 "신호"의 역할을 한다.

1) 시야의 내부에서

시야 내부에서 수면아래로 약간 가라앉은 상태라면, 플라이 타잎이나 칼라등 은 공기 중에서 보았을 때와 별 차이가 없이 보여질 것이다. 단, 맑은 날의 한 낮과 같이 수면밖의 밝기가 대단히 밝을 경우는 실루엣이 극명하게 드러날 것 이다.[사진1]

이 경우는, 칼라 그 자체보다 전체의 색조나 농담(명도) 혹은 머터리얼 자체가 지니는 빛의 투과성의 차이에 의한 정도가 전체의 이미지를 결정한다. 수면 가까이 높이 떠있는 상태라면 이런 경향이 더욱 강해진다.

2) 시야로 들어오기 직전에서

시야로 들어오기 직전의 시점에서 보이는 모습은 독특하다. [좌측 그림1]은 계류 어의 시야에 업 윙 메이플라이(Up Wing mayfly)가 계류어의 시야로 들어오기 직전에 보이는 모습을 설명하고 있다.

앞에서 서술한 바와 같이 실제로 A지점에 있는 것이 A' 지점에 있는 것같이 보일 것이다. 그런데, 수면각 10도 이내는 플라이는 완전 히 사각이 되기 때문에 A'지점에서 보이는 것은 윙(wing)의 선단 끝 뿐일 것이 다. 이것이 점점 접근해옴에 따라 각은 좁아지고 플라이 형상은 점점 커질 것 이다. 그리고, 계류어에게 실제로 보이는 모습은 비스듬히 윗 쪽에서부터 하강하는듯한 모습이 연출된다.

[좌측 사진2]는 미라쥬 현상 (Mirage)에 의해 엘크헤어 캐디스가 흐릿한 윙의 존 재감이 드러나고 있다. 이는 마치 유령같은 모습이고, 신기루(미라쥬)와 거의 데, 이 현상이 때때로 "먹이취식 태세"의 신호가 되기도 한다.

3) 시야의 바깥에서

시야에서 상당히 떨어진 시점에서 보이는 플라이의 모습은 완전히 떠있는 상태와 바디가 절반쯤 잠겨있는 상태가 서로 모습이 전혀 달라진다. 약간 가라앉 은 상태에서는, 가라앉은 부분이 반사면 현상에 의해, 반드시 수면에 비슷한 형 태가 되어 비쳐지게 된다.

[하단 사진3]은 바디 일부가 수면 아래로 잠기는 플라이 에의해 생긴 반사면 현상을 보여주고 있다. 그러다면, 완전히 떠 있는 상태의 플라이는 반사면에 비치는 부분이 없으니까 완전히 보이지 않느냐 하면 사실은 그렇지는 않다. 물체로 보이지는 않아도 "빛"으로 보이는 것이다.

메이 플라이를 비롯해서 실제 곤충들이 수면에 완전히 안착할 때는 6개의 다 리만으로 떠있다. 이 경우, 다리 끝이 수면막(서피스 필름, Surface Film)을 뚫고 약간 잠기게 하여 아주 작은 6개의 웅덩이를 만들게 된다. [상단 사진4]는 다 리 끝으로 수면 웅덩이를 만든 소금쟁이의 모습이다. 이 웅덩이가 작은 렌즈의 역할을 한다. 물 속에서 보면, 이 작은 웅덩이는 하나의 점처럼 보여지지만 빛의 밝기나 각도에 따라서는 볼록렌즈의 역할을 하기 때문에 이 부분이 환하게 빛나게 된다. 이 현상을 "라이트 패턴"에 의한 현상이라고 얘기하며, 이 라이 트 패턴이야말로 멀리서 떠내려 오는 부유물의 "신호" 의 역할을 톡톡히 하고 있다고 생각된다. 그리고 이런 효과가 현저할수록 계류어의 반응은 강해질 것 이다.

라이트 패턴에 대해서

라이트 패턴은 수면이 움푹 들어감에 의해 효과가 일어난다. 항상 번쩍번쩍 환하게 빛나는 성질의 것이 아니라, 매우 자잘한 작은 반짝임이다. 'John Gorder'라는 영국의 명인은 이것을 "Star Burst of Light"라 하여 "별같이 잔 잔한 빛의 파열" 이라 명명했는데 정말로 딱 어울리는 표현이다.

이 현상은 물론 수생 곤충에 한해서만 일어나는 것이 아니고, 수면에 떠있는 모든 것에서 일어난다. 뜨는 방식이나 표면장력에 따라 크고 작게도 형성되지만, 이 현상이 일어나고 있을 땐, 물 밑바닥에도 비추어지는 거뭇한 그림자로 이를 확인 할 수 있다. 리더나 티펫도 이 그림자를 만드는 것이다. 더욱이 계류어의 시야로 들어가 실루엣 현상이 일어난 경우는, 이 라이트 패턴은 갑자기 일변하여 그림자가 된다. 그런데 왜 수면이 들어가느냐면, 수면막에 표면장력이 작용하기 때문이다. 그러면 수면장력이 깨지면 라이트 패턴은 생기지 않느냐 하면, 그렇지가 않고 역시 마찬가지로 생긴다. 표면장력과 밀접한 관계에 놓여있는 "모세관 현상" 이 있기 때문이다. 물 속에 가느다란 관을 수직으로 세웠을 때 관속으로 물이 상승하는 현상인데 [우측 그림2]가 그 모세관 현상의 원리를 보여준다.

그 관과 물과의 접촉면에는 미묘한 각도가 생긴다. (접촉각이라 하며 표면 장력에 의해 생긴다.) 이 접촉각은 헤클이 수면막을 깨뜨린 경우에도 반드시 생기는데, 이 때에도 충분히 집광렌즈의 역할을 하게 된다. 즉, 해클이 반쯤 잠겨 있어도 빛의 파열은 일어나는 것이다. 그리고 이 빛의 파열은 수면을 깨 뜨리는 부분이 많으면 많을수록 화려해지고, 당연히 눈에 띄기 쉬워진다.

(계속...)