일반적으로 오로라 현상은 북반구에서만 관찰되는 것으로 인식되지만, 달빛 또한 태양보다 훨씬 약하지만 대기 중 입자와 상호작용하여 유사한 착시 현상을 일으킬 수 있습니다. 저는 이러한 현상을 강원도 겨울 새벽, 사람들의 발걸음 소리조차 거의 들리지 않는 산길에서 처음 목격했습니다. 하늘은 구름 없이 맑았지만, 상공의 낮은 고도층에는 옅은 박무와 승화된 얼음 결정이 존재했습니다.바로 달빛기둥 이었습니다.
한밤중 가로등이나 공항 활주로와 같은 인공 조명이 없는, 도심에서 벗어난 눈높이 시야에서 달빛의 주변부가 아닌 달빛 자체의 세로 회랑이 천천히 정렬되어 서 있는 것을 관찰했습니다.
달이 떠 있는 지점에서 정확히 수직으로, 거의 흔들림 없이 길고 희미하지만 그 존재감이 기묘하게 큰 백색 기둥이 선명하게 나타났습니다. 주변 사람들에게 “구름이 없는데 왜 저렇게 빛이 위로 서 있는 것처럼 보이는지 궁금합니다.”라고 질문했지만, 그들은 스마트폰 렌즈를 닦으며 사진 촬영에만 몰두했습니다. 저는 이 현상이 촬영 후 효과가 아닌, 공기와 빛이 상호작용하여 생성된 대기광학 기둥의 실제 사례, 즉 달빛기둥(Moonlight Pillar)이라고 확신했습니다.
이는 지상에서 흔히 관찰되는 무지개(비기반 색분리)나 이전에 제가 다룬 안개무지개(흰빛 고리)와는 다른 현상입니다. 달빛기둥은 대기 중 얼음 결정이 매우 납작한 방향성 로 정렬될 때 발생합니다.
햇빛과 같은 강력한 광원이 아니더라도, 달빛이 이러한 입자층 표면에 닿아 반사 및 굴절을 시작하면 빛은 수직으로 길어지는 것이 아니라, 수직으로 배열된 위치값 위에 얹혀 있는 착시로 관측됩니다. 얼음 결정들이 무수히 떨어지는 빙정이 아니라, 권운층 아래 더 낮은 하층 대기 고도에서 바람이 거의 없는 상태로 평평하게 정렬되어 있기 때문에 빛은 위아래로 흔들리며 변동하는 아지랑이 같은 난류 현상이 아닌 고정된 틀로 남습니다.
따라서 달빛기둥은 풍경이나 태양이 반전되는 신기루와 같은 현상과도 다릅니다. 모양이 뒤집히거나 수평으로 늘어나는 것이 아니라, 빛이 낮은 각도로 들어와 얼음 거울 입자선에 수직 배열로 걸려드는 것처럼 보이는 단단한 회랑 착시 현상입니다.
백색 기둥은 색상이 강하게 분리되지 않기 때문에 백색으로 인식됩니다. 빛의 파장이 길게 펼쳐지기보다는, 경계광이 먼저 미 산란의 기반에서 부드럽게 나타나고, 일부는 전방산란을 통해 시야 앞방향을 부풀려 주는 보조 감각도 작용합니다. 따라서 사진에서 흔히 볼 수 있는 무지개와 같은 선명층이 아닌, 매우 넓고 균일한 백색광 윤곽이 먼저 형성된 후에 기둥의 스케일이 눈앞 공기층 높이에서 먼저 인식되는 현상이 발생합니다.
기둥은 바람이 약할수록 유지되고, 바람이 너무 강해지면 사라집니다. 실제로 저는 한밤중에 권운이 아닌 하층에 옅게 떠 있는 얼음 결정층 밀도 분포가 유지될 수 있을 만큼 기온이 낮지 않았다면 기둥 현상이 발생하지 않았을 것이라는 사실을 나중에 다시 이해하게 되었습니다. 겨울철, 물가, 얼음과 수증기의 얇은 결정 밀도, 강한 바람의 부재, 그리고 낮은 각도의 광원 빛이 기둥 현상의 조건입니다.
도심에는 빛이 많아 스카이글로우가 심하고, 보조적인 밝은 막이 이미 형성되어 있어 기둥형 착시의 경계가 흐려집니다. 반대로 외곽에서는 하늘 배경이 매우 어두워 빛의 수직 회랑과 각도 착시의 대비가 훨씬 강하게 감각적으로 인식됩니다.
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