신용카드 위조방지용으로 널리 활용되고 있는 홀로그래피기술은 정보기록 매체로, 인체영상촬영장치로, 차세대신무기로, 예술표현도구로 그 응용영역을 넓혀가고 있다.
"도대체 3차원 입체 영상이 좋은점이 무엇인가." 이 물음은 "처음 태어난 아기가 무엇을 할 수 있겠는가"와 마찬가지다. 비록 신생아는 아무것도 할 수 있는 능력이 없지만 무한한 가능성을 가지고 태어난다. 같은 논리로 이제 갓 태어난 홀로그래피는 예술적 과학적 측면에서 인류의 평화와 문화를 위해서 커다란 기여를 할 것이라 생각된다.
정보저장능력 탁월
우선 X선 홀로그래피는 인간의 세포를 3차원 영상으로 기록할 수 있다. 이는 인류의 질병 진단에 획기적인 비약의 계기를 마련해줄 것이다. 이미 널리 활용되고 있는 컴퓨터 그래픽 분야에서는 프로그램된 2차원 평면 영상을 3차원 입체상으로 전환시켜서 새로운 모델을 창출해낼 수 있다. 따라서 건축을 포함한 산업분야, 또는 DNA 분자의 홀로그램 구현은 엔지니어나 건축가 그리고 의학을 연구하는 사람들에게 많은 시간을 줄일 수 있게 해줄뿐더러 연구의 질을 한층 높여줄 것이다.
홀로그램의 원리에 따르면 조그마한 설탕 조각의 홀로그램에 미국 국회 도서관에 있는 모든 자료를 수록해 낼 수 있을 만큼, 상상도 못할 정도의 정보 수록 능력을 가지고 있다. 본질적으로 빛의 파장으로 형성되는 홀로그램은 작은 공간에 정보를 집적시킬 수 있는 능력이 있기 때문이다. 홀로그래픽 저장법은 데이터의 양에 있어서 지금까지 존재하는 정보 저장법을 몇 단계 뛰어넘는 효력을 발휘할 것이다. 또한 정보저장을 다시 재현시키는 능력도 기존에 있었던 어떠한 방법과도 비교할 수 없을 정도로 빠르게 해낼 수 있다.
잠재적 목표로 군사적 응용도 활발히 거론되고 있다. 수백의 각도로 조준돼 있는 미사일은 적의 탱크나 항공기의 홀로그램 메모리 뱅크를 움직인다. 레이저 무기를 발사하는 탱크는 기억되어진 홀로그래픽 탱크(가상의 탱크)와 비교하고 나서 미사일을 자동적으로 발사한다. 같은 원리로 총의 조준간도 홀로그래픽 기억장치가 실제의 목표물과 일치될 때 작동된다.
산업적 측면에서는 미래의 로봇이나 컨베이어벨트 등에 홀로그래픽 기억장치가 설치되고 이와 현실이 일치될 때만 작동하게 할 수 있다.
현대 생활에 필요한 용품이나 식품을 파는 슈퍼마켓은 복잡하고 다양한 용품들로 가득 차있다. 사람의 기억능력으로도 도저히 그 가격과 상품을 기억할 수 없기 때문에 컴퓨터의 기억 능력을 활용해 판매량을 산출해 내고 재고품을 관리한다.
슈퍼마켓의 새일꾼
이러한 시스템은 레이저 광선을 쪼여 상품에 표시돼 있는 코드를 읽고 다시 컴퓨터로 보내 판매관리를 수행 한다. 그러나 상품에 흠집이 가거나 특별하게 생긴 물건, 그리고 상품코드(universal product code)가 정확히 레이저 빛에 읽혀지지 못했을 때는, 컴퓨터는 그것을 받아들이지 못하는 단점이 있다.
IBM에서는 이 시스템에 추가로 홀로그래픽 렌즈를 붙여서 어떠한 각도에서도 입체적으로 읽는 능력을 갖추게 했다. 때문에 묘한 형태를 가진 상품이라 할지라도 제품의 코드를 정확히 읽어 들일 수 있다.
이 시스템은 (그림8)에서와 같이 출력이 낮은 레이저 광선을 동시에 반사 투사시킬 수 있는 거울과 21개의 원형 홀로그래픽 스캐닝 디스크 감지기 등으로 구성돼 있다. 홀로그래픽 스캐닝 디스크에서 제품의 코드를 읽은 후 이를 컴퓨터와 연결된 감지기(detector)로 보낸다. 여기서 광학적 신호가 전기적 신호로 변화돼 컴퓨터에 도달되면 수록됐던 정보의 이름 크기 그리고 가격이 영수증에 인쇄돼 나온다.
화폐나 신용카드의 위조를 방지하기 위해 비자카드 회사는 그들의 트레이드 마크인 비둘기를 사진과는 다른 앵글에서 세차례의 다중노출을 줘 촬영했고, 그것을 엠보싱홀로그램으로 제작해 카드 표면에 디자인했다. 비둘기의 홀로그램 위에 네자리 숫자의 계좌번호가 수록돼있어 그 숫자는 비둘기 홀로그램의 손상없이는 변화될 수 없기 때문에 위조의 염려는 거의 없다.
비자카드사가 이러한 홀로그램을 이용해 위조방지를 하기전인 1981년에 위조때문에 손해본 액수가 1천1백만달러인데 비해 홀로그램을 사용한 후인 다음해는 74만달러에 불과했다고 한다. 이 회사에서는 더욱 정교한 제품을 만들어 복제를 불가능하게 하는 방법을 연구중이다. 그이후 마스터카드를 비롯해 세계 유수의 은행이나 신용카드 회사에서는 대부분 이 시스템을 적용하고 있다. 현재는 일부 화폐, 여행자수표, 신분증에도 사용되고 있으며 적용 범위가 점차로 확장되고 있다.
홀로그래피는 눈에 보이지 않는 부분의 강도측정에도 탁월한 능력을 발휘하고 있다. 항공기 자동차 잠수함 등의 내부손상을 쪽집게처럼 집어낼 수 있는 것이다. 이러한 응용이 가능한 것은 홀로그래피에서 간섭계(interferometry)라는 이론을 적용시켜서 물체의 온도나 흔들림, 또는 강도에 따른 힘이 물체에 어떻게 작용하는지를 시각적으로 판명하는데 사용된다. 홀로그래픽 간섭계는 시각적으로 운동과 힘의 정도를 놀랄만하게 정확히 판명할 수 있다. 그것은 우리에게 아주 가벼운 왜곡조차도 분석해낼 수 있는 능력을 제공해 준다.
원리를 이해하기 위해 다음과 같은 예를 들어보자. 고무줄에 매달린 알루미늄 깡통이 흔들린다고 할 때 흔들리기 전에 한번의 노출을 주고 또다시 노출을 주면 간섭계가 우리의 눈에 분명하게 이그러져 보인다. 이를 바탕으로 새로운 정보를 얻게 되는 것이다.
과학과 예술의 재결합
홀로그래피는 이렇듯 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 다루기 까다롭고 복잡한 장비들도 점차로 간편해져서 어디서든 편리하게 사용돼질 수 있게 됐다. 특히 미국 캘리포니아 주에 위치한 뉴포트(New Port) 회사는 이러한 목적의 장비를 생산해내는 전문업체다. 겨우 30㎏ 정도의 무게로 간편한 장비를 제작하는데, 주로 연구소나 공장에서 자유롭게 사용할 수 있게 제작돼 있다. 단추만 누르면 결과를 볼 수 있는 홀로그래픽 카메라와 TV 모니터가 연결돼 순간의 현상을 모니터를 통해 분석할 수 있다.
새로운 매체의 등장은 모든 분야에서 관심거리다. 특히 예술과 과학의 양자간의 상관적 관계는 필연적이다. 예술가와 과학자간의 상호보완적 관계는 서로 의식과 개념의 교환 속에서 발전할 수 있다. 미술사적 측면에서 과학과 예술의 이해도가 높았던 시기는 19세기 후반이다. 인상주의 회화가 성행할 당시에 빛에 대한 분석과 기계문명의 발달이 있었다.
그 이후 양자가 결정적으로 멀어지게 된 것은 20세기에 들어서 고전 물리학이 미시물리학으로 바뀌면서였다. 사람의 눈이 아니라 현미경으로 관찰해야만 하는 현대 물리학의 출현 이후, 예술에서는 추상적 경향의 그림이 대두되고 과학과 예술 두 분야는 이해할 수 없는 난해한 상태로 평행선을 그었다.
예술이 재차 과학기술의 힘을 빈 것은 대체로 I960년대와 1970년대에 걸쳐서다. 처음에는 원리적 측면에서 협력하다가 나중에는 기술 재료면에서 보다 직접적인 협력이 이루어졌다. 20세기 중반 현대미술은 과학적 테크놀로지와 긴밀한 연결속에서 종래에 표현수단으로 사용했던 붓 종이 물감대신 과학의 산물인 TV 컴퓨터 비디오와 입체영상 매체인 홀로그램을 활용함으로써 더욱 표현방법을 확대하고 메시지전달을 극대화시키고 있다.
홀로그램의 과학적 개발을 효율적으로 유도하기 위해서는 예술이라는 힘을 빌리는 것이 그 목적의 최대치를 얻을 수 있다. 홀로그램을 자신의 예술적 표현방법으로 시용하는 작가들은 대다수 미술과 조각, 그리고 사진을 매체로 사용하는 사람들이다. 특히 조각가들은 입체상을 만든 후 다시 평면이 아닌 상태로 기록하려는 욕망에서부터 출발하며 사진을 하는 아티스트들은 평면에 압축되어진 사실적인 이미지보다는 좀더 설명적인 사물의 해설을 요구하기 때문에 홀로그램을 선택하는 예가 일반적이다.
또는 아티스트들의 개성과 감성적 경향이 홀로그램이 갖는 특별한 성격, 즉 입체적 영상에 매료되기도 한다.
사물을 보고 느끼고 자신의 개념속으로 전달 표현하는 자유는, 과학이 만들어낸 새로운 매체를 고정관념이 아닌 자유스러운 발상에서 보려고하고 그 발상은 인류의 문화와 생활에 커다란 활력소를 줄뿐만 아니라 삶의 방법에도 커다란 변화를 줄 수 있을 것이다. 홀로그램도 같은 맥락에 놓고 이해할 수 있다. 그 매체가 할 수 있는 일에 대한 믿음은 인류의 삶과 문화를 새로운 각도로 전환시킬 수 있을 것으로 생각한다.
