흔히 과속위반으로 걸린 사람이 과속을 하지 않았다며 경찰관과 실랑이를
벌이는 모습을 쉽게 볼수 있다.

운전자 입장에서는 스피드 건(speed gun)이라는 속도측정기를 믿고 싶지
않을 것이다.

그렇다면 스피드 건이 순간적으로 움직이는 물체의 속도를 어떻게 측정할까.

스피드 건의 측정원리는 파동의 도플러 효과를 이용한 것이다.

도플러 효과란 소리를 내는 음원과 관측자의 상대적 운동에 따라 음파의
진동수가 다르게 관측되는 현상.

예를들어 기차가 관측자쪽으로 다가올 때는 기적소리가 높게 들리다가
관측자를 지나친 직후에는 갑자기 낮게 들린다.

이때 관측되는 음파의 진동수는 원래의 진동수와 음원과 관측자의 상대속도
에 의해 결정된다.

도플러 효과는 음파뿐만 아니라 모든 파동현상에서 관측할 수 있다.

지나가는 차의 속도를 측정할 경우 측정자쪽으로 다가오는 차를 향해
일정한 주파수의 초음파를 발사한다.

그러면 초음파는 차에 반사된 후 다시 스피드 건으로 되돌아온다.

이때 반사돼 돌아온 초음파의 주파수는 도플러 효과에 의해 애초에 발사
했던 초음파의 주파수보다 높게 나타난다.

스피드 건은 이때의 주파수의 변화량을 측정해 속도를 계산한 후 계기판에
표시하는 것이다.

< 김태완 기자 twkim@ >

( 한 국 경 제 신 문 1999년 8월 31일자 ).