▲박동현

Q.안녕, 너는 누구야?

나는 이번에 새로 개발된 소형 초고속 카메라의 모델이 된 곤충의 대표, 잠자리야. 한국과학기술원 바이오뇌공학과 정기훈 교수와 전산학과 김민혁 교수팀은 1월 16일, 곤충의 시각 구조를 본뜬 초고속 카메라를 공개했어. 초고속 촬영으로도 고감도의 이미지를 얻을 수 있는 것이 특징이야. 감도가 높다는 건 더 선명하다는 뜻이야. 또 새로운 고속 카메라는 기존의 고속 카메라보다 최대 40배 더 어두운 물체까지 포착할 수 있어.

Q.기존 카메라는 왜 어두운 환경에서 선명하게 찍히지 않았던 거야?

고속 카메라는 같은 시간 동안 더 많은 프레임^●을 촬영하는 방법으로 빠르게 움직이는 물체를 포착해. 그런데 초당 프레임의 수가 많아질수록 빛을 모을 수 있는 시간이 짧아져. 사진은 빛을 모아 이미지를 나타내는 도구이기 때문에 어두운 곳에서는 선명한 이미지를 얻기 어려웠던 거지. 이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 곤충의 겹눈을 흉내 내서 아주 작은 카메라를 여러 개 모으는 아이디어를 냈어.

Q.왜 곤충의 겹눈을 따라 만든 거야?

곤충의 겹눈은 아주 특별해! 겹눈은 작은 눈알들이 모여 하나의 큰 눈을 이루는 구조로 돼 있어. 작은 눈 하나하나가 각각 빛을 받아들이고, 작은 눈알들이 얻은 시각 정보를 모아서 전체 그림을 만들어 내지. 우리 잠자리의 눈을 보면 벌집처럼 보이는 무늬가 있잖아. 그게 바로 겹눈이야. 여러 방향에서 빛을 받기 때문에 동시에 넓은 범위를 볼 수 있고 빠르게 움직이는 물체도 잘 감지할 수 있지. 새로운 초고속 카메라도 같은 원리를 응용해 작은 카메라들이 동시에 촬영한 이미지를 합쳐 더 선명한 이미지를 얻었어.

Q.새로운 카메라는 어디에 쓰일 수 있어?

곤충의 겹눈을 모방한 초고속 카메라는 빠르게 움직이는 공을 추적하거나, 공장에서 기계 부품의 결함을 실시간으로 확인할 때, 자연 다큐멘터리에서 새나 곤충처럼 빠르게 움직이는 동물을 촬영할 때 활용할 수 있어. 연구팀은 “이 카메라는 이동식 카메라 시스템, 보안 감시, 의료 영상 등 다양한 분야에서의 응용 가능성을 열었다”고 전했어.

용어 설명

●프레임: 연속적으로 바뀌는 동영상에서 한 순간에 해당하는 최소 단위 화상.