홀로그램 콘서트

 올해 1월에 클라이브 공연장이 개관했다. 이곳에서는 하루에 4번씩 한국 유명 스타들이 모여 공연을 한다. 어떻게 그럴 수가 있을까? 그 비밀은 '홀로그램 콘서트'에 있다. 

 홀로그램 콘서트는 전 우리나라 뿐만 아니라 전 세계적으로 관심을 모으고 있다. 싸이, 빅뱅, 투에니원, 소녀시대 등의 가수들이 많이 출연한다. 그리고 지난 5월 빌보드뮤직 시상식에서도 2009년 사망한 마이클 잭슨의 홀로그램 콘서트가 열려 팬들의 뜨거운 관심을 보였다. 그 영상을 잠깐 소개하겠다.

 그렇다면 홀로그램이란 무엇일까? 홀로(holo)란 그리스어로 '전체'를, 그램(gram)은 '정보'를 뜻한다. 이 말은 3차원 입체 정보를 완벽하게 보여주는 이미지라는 것을 뜻한다. 이 과정이나 원리를 '홀로그래피'라고 한다.

 사진과 홀로그램의 차이점은 무엇일까? 사진은 렌즈를 통해 굴절된 빛을 필름에 기록하는 것으로 '진폭(빛의 세기)'은 기록하지만 '위상(빛의 깊이에 대한 정보)'은 잃게 된다. 위상이 없이는 입체 정보는 나타내지 못하므로 사진은 2차원으로만 재생된다. 하지만 홀로그래피는 어떤 물체에 대한 빛의 세기와 위상을 모두 기록하므로 3차원 영상으로 재생할 수 있다.

홀로그램 원리는 대충 이와 같다.

사진 출처 http://www.dt.co.kr/contents.html?article_no=2014011302011860718002

  레이저 빛을 2개로 나누면 하나는 홀로그램을 기록하는 이미지 수집판에 직접 비추고(기준광) 나머지는 물체를 비추고 난 뒤 반사된 빛(물체관)이 판에 닿도록 한다. 기준광과 물체광이 같은 스크린에서 만나 간섭을 일으키며 간섭무늬가 스크린에 기록된다. 즉, 물체에 대한 상대적인 위상 정보를 가지게 되는 것이다. 조금 이해하기 어렵지만 일단 넘어가도록 하자.

 하지만 홀로그램 콘서트는 이 원리와 전혀 관계가 없다. 위 마이클 잭슨의 영상같은 것은 '페퍼스 고스트'라고 불리는 홀로그램을 따라한 기술로 만들어진다. 페퍼스 고스트는 무대 위에 45도로 기울어진 투명 스크린을 설치한 위, 이 스트린에 비친 영상이 홀로그램처럼 보이도록 눈속임하는 기술이다.

 그러나 일본의 보컬로이드(기계로 목소리를 만들고 가상의 캐릭터에 입히는 것.) 중 하나인 하츠네 미쿠의 홀로그램 콘서트는 다른 원리이다. '프리 포멧'이라 불리는 이것은 모기장 같이 생긴 스크린에 직접 영상을 비추는 것으로, 무대 구조가 간단해지기는 하지만 조금 더 현실감이 떨어진다는 단점이 있다.

 홀로그램은 1960년 레이저가 발명됨에 따라 데니스 가보르가 선명하게 만들며, 요즘에는 신용 카드나 지폐 등 광범위한 분야에서 쓰이고 있다. 복제하기 어렵다는 이유로 위조 방지 용도로 사용된다. 홀로그래필 프린터를 이용해 미국 시애틀 도시를 재현한 이미지가 있는데, 이같은 원리를 이용하면 건축, 군사, 전시 등 3차원 이미지를 전달해야 하는 일에 광범위하게 쓰일 수 있을 것이다. 여기 그 영상이 있다. 아무리 봐도 신기한 것 같다.

 영화 '아이언맨'에 나온 것 같은 홀로그램을 볼 수 있을까? 현재 움직이는 홀로그램 기술은 시야각이 24도 정도에 불과하다. 우리나라의 경우 2008년 서울대 전기정보공학부 이병호 교수 연구팀이 가로 세로 4cm 정도의 화면에 시야각 23도 정도의 홀로그램을 만들었다.

 홀로그램을 만들기 위해서는 '공간광변조기'라는 일종의 작은 화면이 필요한데, 한 개의 시야각이 2~3도에 불과하여 여러 개를 이어붙여서 만든다고 한다. 

 이로써 더 뚜렷한 홀로그램을 만들기 위해 해결해야 할 문제는 아직 많이 남아 있다고 한다. 영화에서 본 것과 같은 멋진 홀로그램을 언젠가는 직접 볼 수 있길 바란다.

참고 자료: 수학동아