홀로그램은 1948년 영국의 물리학자 데니스 가보르가 전자현미경의 성능을 높이기 위하여 실험하다가 발견했으며 홀로그램의 어원은 그 리이스어로 완전한 (Holos)와 정보(gramma)합성어인데 파장으로 완전한 정보를 그린다는 의미입니다 궁극의 영상 기술로 불리는 홀로그램이 기록되는 빛과 파장의 원리와 정보를 기록하는 방식, 그리고 실생활에서 활용될수있는 홀로그램의 활용분야에 대해서 알아보겠습니다
홀로그램의 원리
홀로그램의 원리는 빛과 빛이 부딪칠 때 서로의 파장이 겹쳐질 때 나타나는 현상을 이용해서 이미지를 기록하는 방식입니다 이러한 방식으로 입체적인 영상을 기록하는 원리를 이해하기위해서는 먼저 빛의 성질에 대해서 알아보겠습니다
아주 오래 전부터 과학자들은 빛의 본성이 입자인지 물결이나 소리와 같은 파동인지에 대한 주제에 큰 관심이 있었습니다 아스토텔레스는 파동이라고 주장하였고 뉴턴등은 입자라고 주장하였습니다 그러나 1801년 토마스 영의 이중슬릿 실험(빛이 2개의 작은 틈을 통과하면서 그려낸 간섭무늬 파동)을 통해 빛은 파동이라는 주장에 힘을 실렸습니다 그러나 19세기 말 아인쉬타인에 의해 빛의 광전효과(금속에 빛을 비추면 금속 내부에서 전자가 방출되는 현상)가 발견되면서 빛은 입자이면서 파동이라는 결론을 내리게되었습니다
홀로그램은 바로 이와같이 빛이 파동으로 미세한 패턴을 나타낼 때 이 패턴으로 인하여 빛에 굴절이 생기고 서로 간섭되면서 나타내는 형태를 이용하여 물체의 정보를 입체적으로 기록하는 방법입니다
홀로그램의 기록방식
우리가 보통 사용하는 사진은 1가지의 광선만 있으면 피사체를 기록할수있는데 홀로그램은 2개의 광선이 있어야됩니다 첫번 째 빛은(물체파) 피사체에서 반사된 빛의 정보를 감광판에 기록하는 용도의 빛과 또 다른 2번 째 빛은 (기준파) 기록되는 파사체와는 아무 상관이 없는 위치에서 쏘아진 빛이 거울의 반사를 통해 의도적으로 겹쳐지게할 목적으로 사용하는 빛, 이렇게 2개의 광선이 필요합니다 물체파로 이미지를 기록하면서 기준파로인한 간섭무늬를 기록하면 물체에 대한 전체적인 3D의 이미지가 기록되는 것입니다
홀로그램은 가시광선으로 나타내는 이미지의 정보뿐 아니라 마이크로파, 음파등 그 파장에 존재하였던 모든 파장을 다 기록한다고합니다 지폐의 여러겹으로 되어있는 이미지가 홀로그램이라고하며 홀로그램은 부분적인 정보만을 가지고도 재생할수있다고합니다
이렇게 기록된 정보를 영상으로 재현시키는 방법은 피사체의 원래 이미지에 기록할 때 사용하였던 제2의 광선(기준파)를 다시 비춰주면 원래의 물체가 입체적으로 나타나는것입니다 하지만 영상을 재생할 때는 기록할 때에 기준파로 사용하였던 광선과 정확하게 같은 진동수를 가진 파동의 빛만을 비춰주어야하며 다른 파장의 빛을 사용하면 영상을 재생할수없습니다
앞으로의 적용분야
이 영상기술은 1970년대 유명한 영화
스타워즈에서 로봇 R2D2가 홀로그램으로 레아공주를 보여주는 장면으로 표현되어 많은 사람들에게 강한 호기심을 남겼으며 아이언맨에서는 주인공이 로봇을 만들거나 물체를 분석할 때마다 공중에 입체적인 영상을 띄워놓고 손가락으로 실험해가는 장면을 통해서 많은 사람들의 호기심을 자극함과 동시에 화려한 영상으로 흥미로움을 더했습니다 그러나 전문가들은 홀로그램 기술이 영상기술의 가장 고급단계라고 보고있으며 진정한 홀로그램이 상용화되기에는 많은 난관들이 있다고합니다
그러나 최근 공간에 홀로그램 이미지를 이용하여 허공에 눈에 보이는 버튼을 만드는 기술에 성공했다고하며,
의료분야에서는 CT,MRA등 2D의 의료영상을 3D 홀로그램 장치로 변환해 영화 아이언맨에서 로봇의 설계도를 손으로 제어하는것처럼 환자의 몸을 입체적으로 분석할수있는 기술이 개발되었다고한다
앞으로 이러한 기술은 엘리베이터의 버튼이나 키오스크, 도어록등에 활용할수있으며 자동차설계, 건축, 상품의 광고,화상회의등 많은 곳에서 쓰여질 미래의 기술이라고합니다