# 램버트 코사인 법칙에서 입사각을 재는 기준선으로 옳은 것은?

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> subject: 과목별 모의고사 | 물리치료 기초

## 문제

램버트 코사인 법칙에서 입사각을 재는 기준선으로 옳은 것은?

## 보기

1. 조사면 자체와 광선이 이루는 각으로 잰다
2. 광원 지지대의 세로축과 광선이 이루는 각으로 잰다
3. 조사면 위에 수직으로 세운 선과 광선이 이루는 각으로 잰다 **✔ 정답**
4. 환자 몸의 긴 축과 광선이 이루는 각으로 잰다
5. 치료대 바닥면과 광선이 이루는 각으로 잰다

**정답: 3**

## 해설

입사각은 조사면에 세운 수직선(법선)과 광선 사이의 각이다. 광선이 수직으로 닿으면 입사각 0°, cos0°=1로 에너지가 최대이고, 각이 커지면 cos 값만큼 줄어 60°에서는 절반이 된다. 조사면 자체를 기준으로 재면 값이 반대로 나온다.

## 심화 해설

램버트 코사인 법칙(Lambert’s cosine law)은 광선 치료에서 조사면에 도달하는 복사조도(irradiance)가 입사각의 코사인 값에 비례하여 감소함을 설명하는 원리입니다. 이때 입사각(angle of incidence)은 광선이 조사면에 도달할 때, 그 조사면에 수직으로 세운 가상의 선(법선, normal line)과 광선이 이루는 각으로 정의합니다. 따라서 입사각을 재는 기준선은 조사면 위에 수직으로 세운 선이 됩니다.

근거 자료에서도 경사 입사(oblique incidence) 조건의 레이저 빔이 표면에 도달할 때, 빔의 단면이 타원형(elliptical)으로 나타난다고 기술하고 있습니다. 이는 입사각이 커질수록 동일한 광선속(beam flux)이 더 넓은 표면적에 분산되기 때문입니다. 핵심! 입사각이 0°일 때(광선이 조사면에 수직으로 입사) 코사인 값은 1이 되어 복사조도가 최대가 되고, 입사각이 커질수록 코사인 값이 감소하여 유효 조사 에너지 밀도가 낮아집니다.

임상에서는 광선 치료 시 조사면에 치료 헤드를 수직으로 유지하는 것이 가장 효율적인 에너지 전달을 보장합니다. 혼동 주의! 입사각은 조사면 자체와 광선이 이루는 각이 아니라, 조사면에 대해 수직인 법선과 광선 사이의 각입니다. 예를 들어 광선이 조사면과 30°를 이룬다면 입사각은 60°가 됩니다. 보기 1번의 ‘조사면 자체와 광선이 이루는 각’은 입사각의 여각(complementary angle)에 해당하므로 기준선으로 옳지 않습니다.

## 임상 시나리오

광선치료 입사각 임상 적용램버트 코사인 법칙에 따른 에너지 전달 최적화
램버트 코사인 법칙에서 입사각은 조사면에 수직으로 세운 법선과 광선이 이루는 각으로 정의한다. 입사각이 0°일 때 코사인 값이 1이 되어 복사조도가 최대가 되며, 각이 커질수록 에너지 밀도가 감소한다.

임상에서는 치료 헤드를 조사면에 수직으로 유지하는 것이 가장 효율적인 에너지 전달을 보장한다. 경사 입사 시 빔 단면이 타원형으로 넓어져 동일 광선속이 더 넓은 면적에 분산된다.

주의입사각을 조사면 자체와 광선이 이루는 각으로 혼동하지 말 것. 조사면과 광선이 30°를 이룬다면 입사각은 60°이다. 이는 여각 관계이므로 기준선을 반드시 법선으로 설정해야 한다.

## 핵심 개념

- **램버트 코사인 법칙** — 조사면에 도달하는 복사조도가 입사각의 코사인 값에 비례하여 감소하는 원리
- **입사각** — 조사면에 수직으로 세운 법선과 광선이 이루는 각
- **법선** — 조사면에 수직으로 세운 가상의 기준선
- **복사조도** — 단위 면적당 도달하는 복사 에너지의 양
- **경사 입사** — 광선이 조사면에 비스듬히 입사하여 빔 단면이 타원형으로 나타나는 현상

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