홀로그램이란?

[仁松 박정웅]

홀로그램(hologram)이란 - 잘 지워지지 않는  3차원 영상

3차원 영상으로 되어 위조 , 변조가 어려운  입체 사진이다. 홀로그래피의 원리를 이용하여

 만들어진다. 즉, 입체상을 재현하는 레이저 광선 간섭 줄무늬를 응용기록한 매체로서

일부 정보가 훼손돼도 복구가 가능하여 

신용카드,화폐, 서적, 테이프 등 주요 문서의 위조 방지와 특허, 저작권 침해 방지에

 광범위하게 쓰여가고  있다. 

홀로그래피의 원리를 이용한 홀로그램

홀로그램은 영상이 3차원이고, 실물과 똑같이 입체적으로 보이는 사진이다. 홀로그램은 의 원리를 이용하여 만들어진다. 홀로그래피의 원리는 레이저에서 나온 광선을 2개로 나눠 하나의 빛은 직접 스크린을 비추게 하고, 다른 하나의 빛은 우리가 보려고 하는 물체에 비추는 것이다. 이때 직접 스크린을 비추는 빛을 기준광(reference beamㆍ참조광)이라고 하고, 물체를 비추는 빛을 물체광(object beam)이라고 한다. 물체광은 물체의 각 표면에서 반사돼 나오는 빛이므로 물체 표면에 따라 위상차(물체 표면에서부터 스크린까지의 거리)가 각각 다르게 나타난다. 이때 변형되지 않은 기준광이 물체광과 간섭을 일으키며 이때의 간섭무늬가 스크린에 저장된다. 이러한 간섭무늬가 저장된 필름을 홀로그램이라고 한다. 저장된 영상을 다시 재현하려면 기록할 때 사용된 광선을 다시 스크린 건판에 쏘아야 한다. 재생 시 사용하는 광선은 기록 시와 같은 진동수를 가진 파동만이 3차원으로 재현되고, 파장과 위상이 다른 파들은 아무런 효과가 없이 저장된 홀로그램을 통과해 버리기 때문에 기록 시 사용된 기준광과 반드시 정확히 일치해야 한다.

홀로그램의 용도와 가능성

주변에서 가장 쉽게 볼 수 있는 것은 신용카드에 붙어 있는 홀로그램이다. 신용카드에는 위조 방지를 위하여 반사형 홀로그램이 붙어 있다. 그래서 카드의 고유한 문양을 표현한 3차원 입체영상을 눈으로 확인할 수 있다. 또한 저장 매체로도 사용되고 있다. 홀로그램은 평면의 정보를 한 점에 기록하는 것이기 때문에 창문을 통하여 방안을 들여다보듯이 홀로그램의 작은 조각으로도 전체 홀로그램의 모습을 재현할 수 있다. 홀로그램에 저장된 정보는 오염이나 파손에 매우 잘 견딜 수 있고, 용량면에서도 다른 저장 매체에 비해 우수하다. 나아가서는 연속적인 영상을 재현하는 방법에 대한 연구가 이루어진다면 홀로그램을 이용한 영화제작도 가능하며 사람의 골격구조를 입체적으로 관찰할 수 있으므로 의학적 용도로도 사용가능하다. 이밖에도 건축, 자동차 설계 등 각 분야에서 다양하게 활용이 가능하다.

홀로(holo)란 그리스 어로 전체를, 그램(gram)은 그리스 어로 ‘메시지’ 또는 ‘정보’란 뜻으로, ‘완전한 사진’이란 의미이다. 홀로그램은 어떤 대상 물체의 3차원 입체상을 재생한다. 그러므로 여러 각도에서 물체의 모습을 볼 수 있다. 이것을 처음 만든 사람은 1948년, 헝가리 태생의 영국 물리학자인 데니스 가보이다. 당시에는 레이저가 발명되기 전이기 때문에 선명한 물체의 상을 기록할 수 없었지만 이후 레이저가 발명되면서 선명한 홀로그램을 만들 수 있었다. 오늘날 널리 사용되는 무지개 홀로그램은 1970년대에 미국의 벤턴에 의하여 개발되었다. 무지개 홀로그램은 좁은 간격의 슬릿을 물체의 상과 같이 기록하고 재생할 때에는 홀로그램 앞에 슬릿(slit)의 영상이 같이 재생되어 이 슬릿을 통하여 물체의 상을 관찰하므로 상이 밝고 컬러로 재현된다는 특징이 있다.

완전하다는 ‘holos’와 그램이라는 ‘gram’의 합성어. 완전한 사진이라는 뜻이지만 레이저 광선으로 2차원 평면에 3차원 입체를 묘사하는 기술을 말한다. 홀로그램을 만들려면 2개의 레이저 광선의 간섭효과를 이용, 필름에 0.2-0.3 마이크로m(1 마이크로m는 100만분의 1m)의 깊이로 홈을 새겨야 한다. 이 미세한 홈 때문에 빛의 굴절이 달라져 보는 각도에 따라 반사되는 빛의 색깔, 형태가 틀려진다. 따라서 마치 3차원의 영상이 있는 듯한 착각이 일게 된다. 이런 특징으로 홀로그램은 디지털 정보기록, 3차원 화상처리 등에 다양하게 응용된다. 또 입체사진, 입체영화를 만드는 기초기술로도 쓰인다. 홀로그램의 가장 큰 장점은 대상과 필름이 다(多)대 다(多)로 투사되기 때문에 절반 정도가 훼손되더라도 전체를 재생할 수 있다. 1948년 영국 물리학자 데니스 가버가 홀로그램의 원리를 발견해 노벨상을 수상했으며 60년대부터 레이저의 개발로 응용기술이 발전하기 시작했다. 홀로그램은 소비자의 눈길을 끄는 효과로 상업적 측면에서 각광받고 있다. 홀로그램은 또 복잡한 과정을 거쳐 제작되기 때문에 동일한 영상을 복제하는 것이 불가능하다고 알려져 제품보호용으로 널리 쓰이고 있다. 은행이나 신용카드의 오른편에 위조 방지를 위해 홀로그램을 채용하고 있으며 각종 서적 및 테이프에도 이용하고 있다.