사진을 찍듯 간단하게 홀로그램을 측정할 수 있는 기술이 개발됐다.
KAIST(한국과학기술원) 물리학과 박용근 교수 연구팀은 '간유리(유리 표면을 갈아 뒷면이 흐릿하게 보이는 불투명한 유리)'를 렌즈로 활용한 홀로그래픽 카메라를개발했다고 1일 밝혔다.
사진은 실제 우리가 눈으로 보는 그대로의 원근감을 표현하지 못한다.
빛이 가진 정보를 온전히 담을 수 없기 때문에, 한 방향의 피사체로부터 반사돼나오는 빛의 세기만 기록하게 된다.
사진으로는 원근감과 입체감에 대한 정보를 담고 있는 빛의 파면을 직접 측정할수 없다.
3차원의 입체를 2차원 평면의 상으로 기록하는 것이 사진이라면, 홀로그래피는실물을 3차원 그대로 기록하는 것이다.
1948년 헝가리 물리학자 데니스 가보르는 입사하는 빛의 파면을 간접적으로 측정하는 데 성공, 홀로그래피의 기본 원리를 처음으로 제시했다.
하지만 이 기술은 참조빛(파면을 미리 알고 있어 기준 역할을 하는 빛)을 필수적으로 필요로 해서, 참조빛을 제공하기 위해 광학 시스템을 구축해야 하는 등 어려움이 있었다.
현재 홀로그램을 간단히 측정하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 참조빛없이는 입사 빛의 파면을 측정할 수 없어 널리 사용되지 못했다.
연구팀은 입사 빛의 특수한 상황 없이도, 간유리를 활용해 입사 빛을 무작위로산란시켰다.
무작위로 산란한 빛의 결맞음(파동이 간섭 현상을 보이는 현상) 정도에 따른 수학적 상관관계를 계산해 입사 빛의 파면을 측정할 수 있다는 것을 이론적으로 제시했다.
실제 렌즈 대신 간유리를 장착한 홀로그래픽 카메라를 개발해 물체의 홀로그램을 측정하고, 측정된 홀로그램에서 초점의 위치를 자유자재로 바꾸는 데 성공했다.
같은 원리를 엑스레이 등에 활용해 초고해상도 X-ray 현미경을 구현할 수 있을것으로 기대된다.
제1저자인 이겨레 학생은 "기술의 구성이 간단해 휴대전화 카메라 등에 쉽게 적용해 상용화할 수 있다"고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications) 지난달 28일자 온라인판에 실렸다.
jyoung@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>
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