WEBVTT

00:00:00.902 --> 00:00:06.880
닥 에저톤 선생께서 총알이 사과를 뚫고 지나가는 
이 사진으로

00:00:06.880 --> 00:00:12.142
경외감과 호기심으로 가득찬 영감을 불어넣어 주셨죠.

00:00:12.142 --> 00:00:17.020
겨우 1백만분의 1초 간의 노출입니다.

00:00:17.020 --> 00:00:24.327
50년이 지난 오늘날 우리는 백만배는 더 빨리 할 수 있고

00:00:24.327 --> 00:00:27.923
백만분의 1초는 커녕

00:00:27.923 --> 00:00:29.733
10억분의 1초도 아닌

00:00:29.733 --> 00:00:33.168
초당 1조개의 화면을 볼 수 있습니다.

NOTE Paragraph

00:00:33.168 --> 00:00:37.553
제가 여러분께 새로운 형태의 
사진을 보여드리려고 하는데요

00:00:37.553 --> 00:00:39.612
펨토(femto) 사진입니다.
*femto: 1000조분의 1, 즉 1/10^-15

00:00:39.612 --> 00:00:44.212
새로운 이미징 기술인데 매우 빨라서

00:00:44.212 --> 00:00:49.413
빛이 움직이는 순간을 
느린 그림으로 만들 수도 있습니다.

00:00:49.413 --> 00:00:52.151
이런 사진으로, 시선 너머의

00:00:52.151 --> 00:00:54.296
사방을 둘러보는

00:00:54.296 --> 00:00:56.293
카메라를 만들 수도 있고

00:00:56.293 --> 00:01:00.686
X-선을 사용하지 않고도 
우리 몸 안을 들여다 볼 수도 있습니다.

00:01:00.686 --> 00:01:06.087
그리고 카메라라고 하는 것에 정말로 도전해 볼 수 있죠.

NOTE Paragraph

00:01:06.087 --> 00:01:09.598
레이저 지시봉을 1조분의 1초 간격으로

00:01:09.598 --> 00:01:12.425
깜빡여 보죠...

00:01:12.425 --> 00:01:15.237
그 간격이 몇 펨토초 인데요...

00:01:15.237 --> 00:01:17.517
제가 겨우 밀리미터 정도의 폭을 가진

00:01:17.517 --> 00:01:19.867
광자 덩어리를 만들어 보겠습니다.

00:01:19.867 --> 00:01:22.793
그 정도의 광자 덩어리는, 총알이죠,

00:01:22.793 --> 00:01:24.743
빛의 속도로 나아갑니다.

00:01:24.743 --> 00:01:29.251
그것은 실제 총알보다 백만배는 빠릅니다.

00:01:29.251 --> 00:01:34.157
이제 그 총알과 이 광자 덩어리를 가지고

00:01:34.157 --> 00:01:37.330
이 병에다 쏘아보면

00:01:37.330 --> 00:01:41.864
광자 덩어리가 병에 부딪히면서 어떻게 부서질까요?

00:01:41.864 --> 00:01:46.088
느린 그림으로 보면 빛은 어떻게 보일까요?

NOTE Paragraph

00:02:06.041 --> 00:02:09.699
이 광경은 --

00:02:09.699 --> 00:02:13.918
(박수)

NOTE Paragraph

00:02:13.918 --> 00:02:16.521
이 전체 광경은

00:02:16.521 --> 00:02:19.904
1 나노초도 되지 않는 시간에 일어납니다.
*1 나노초(10억분의 1초)

00:02:19.904 --> 00:02:22.240
-- 그건 빛이 이동하는데 걸리는 정도의 시간이죠 --

00:02:22.240 --> 00:02:26.740
제가 이 비디오를 100억배 쯤 느리게 해보겠습니다.

00:02:26.740 --> 00:02:30.413
그러면 빛의 움직임을 보실 수 있을겁니다.

NOTE Paragraph

00:02:30.413 --> 00:02:35.034
그런데 코카콜라 회사에서 
이 연구를 지원하지는 않았습니다.(웃음)

NOTE Paragraph

00:02:35.034 --> 00:02:37.081
자, 이 비디오에는 많은 일들이 일어나고 있는데요,

00:02:37.081 --> 00:02:39.443
부분 부분으로 나누어서 
무슨 일이 일어나고 있는지 보여드리죠.

00:02:39.443 --> 00:02:42.683
펄스가 병으로 들어갑니다, 총알과 같죠.

00:02:42.683 --> 00:02:45.245
광자 덩어리인 이 펄스는 병안에서 움직이다가

00:02:45.245 --> 00:02:47.082
그 안에서 퍼져나갑니다.

00:02:47.082 --> 00:02:49.313
그 중 일부는 밖으로 새어나가 탁자위로 흩어지기도 하죠.

00:02:49.313 --> 00:02:52.100
여러분들은 여기 물결과 같은 파동을 보실 수 있습니다.

00:02:52.100 --> 00:02:54.981
광자들 중 상당수는 결국 여기 뚜껑에 도달하고

00:02:54.981 --> 00:02:57.895
그리고는 여러 방향으로 폭발하듯 퍼져나갑니다.

00:02:57.895 --> 00:02:59.807
보시는 바와 같이, 여기 공기 방울이 있죠.

00:02:59.807 --> 00:03:01.473
광자는 그 주변에서 튀어오릅니다.

00:03:01.473 --> 00:03:03.947
그와 동시에, 파동은 탁자위를 퍼져나가고

00:03:03.947 --> 00:03:05.816
이 위쪽에서 반사되어

00:03:05.816 --> 00:03:09.450
여기 병 뒤쪽으로 보이시죠, 몇 장면이 지나면

00:03:09.450 --> 00:03:12.352
그 반사과정에 촛점이 맞춰집니다.

NOTE Paragraph

00:03:12.352 --> 00:03:18.246
실제 총알을 가지고

00:03:18.246 --> 00:03:21.647
일정거리를 날아가게 한 후, 느린 그림으로 보면

00:03:21.647 --> 00:03:24.196
100억분의 1 배로 느리게 보는거죠,

00:03:24.196 --> 00:03:29.921
그럼, 이 광경을 보기 위해서 
얼마나 기다려야 하는지 아시겠어요?

00:03:29.921 --> 00:03:34.309
하루? 1주일? 사실 꼬박 1년 걸립니다.

00:03:34.309 --> 00:03:38.223
굉장히 지루한 비디오죠 --(웃음)--

00:03:38.223 --> 00:03:42.275
실제 총알의 느린 그림이면 말이죠.

NOTE Paragraph

00:03:42.275 --> 00:03:46.878
정지 화면 사진은 어떨까요?

NOTE Paragraph

00:03:52.770 --> 00:03:58.122
여러분은 탁자위의 파동을 다시 보시겠는데요,

00:03:58.122 --> 00:04:01.035
뒤쪽으로 토마토와 벽이 보이죠.

00:04:01.035 --> 00:04:05.259
이건 마치 연못에 돌을 던지는 것과 같아요.

NOTE Paragraph

00:04:07.197 --> 00:04:11.087
제 생각에는, 이것이 곧 
자연이 사진을 만들어내는 방식입니다.

00:04:11.087 --> 00:04:13.674
한번에 1펨토짜리 장면을 찍는거죠

00:04:13.674 --> 00:04:19.066
물론 우리 눈은 이런 것들이 집약된 
총체적인 장면을 봅니다.

00:04:19.066 --> 00:04:22.192
그런데 여기 토마토을 한번 더 보시면

00:04:22.192 --> 00:04:24.708
빛이 토마토를 지나는 순간,

00:04:24.708 --> 00:04:27.599
계속해서 빛이 납니다. 어두워지는 순간이 없다는 걸 
아실거에요.

00:04:27.599 --> 00:04:31.147
왜 그럴까요? 사실 토마토는 잘 익은거고

00:04:31.147 --> 00:04:33.248
빛은 토마토의 내부에서 튀면서 돌아다니다가

00:04:33.248 --> 00:04:37.714
1조분의 몇초쯤 지난 후 밖으로 나옵니다.

00:04:37.714 --> 00:04:40.347
몇 년후에

00:04:40.347 --> 00:04:42.439
펨토-카메라가 휴대전화에 장착되면

00:04:42.439 --> 00:04:44.149
여러분들은 수퍼마켓에 가서

00:04:44.149 --> 00:04:48.189
과일을 만져보지도 않고 
잘 익은건지 판단하실 수 있을지도 모릅니다.

NOTE Paragraph

00:04:48.189 --> 00:04:53.519
그러면, MIT의 우리팀은 이 카메라를 어떻게 만들었을까요?

00:04:53.519 --> 00:04:55.486
사진가라면 아시겠지만

00:04:55.486 --> 00:04:59.547
노출을 짧게하면 빛을 적게 받습니다.

00:04:59.547 --> 00:05:01.753
하지만, 짧은 노출보다도 수십억배

00:05:01.753 --> 00:05:03.609
빠르게 하면,

00:05:03.609 --> 00:05:05.409
빛을 거의 담지 못하죠.

00:05:05.409 --> 00:05:07.252
그래서 우리가 총알을 쓴겁니다.

00:05:07.252 --> 00:05:09.801
그 광자 덩어리를 수백만번 쏘면서

00:05:09.801 --> 00:05:12.908
매우 영리한 방법으로 동기화하여 기록한 것입니다.

00:05:12.908 --> 00:05:14.999
기가바이트 정도의 자료를 가지고

00:05:14.999 --> 00:05:17.115
제가 보여드린 펨토-비디오를 만들어내려고

00:05:17.115 --> 00:05:20.580
계속해서 자료를 짜맞춰 낸겁니다.

NOTE Paragraph

00:05:20.580 --> 00:05:23.120
그 초기 자료를 가지고

00:05:23.120 --> 00:05:26.015
아주 재미있는 방식으로 처리해 볼 수 있는데요.

00:05:26.015 --> 00:05:27.856
그렇게해서, 수퍼맨이 날아다니고

00:05:27.856 --> 00:05:30.318
어떤 주인공들은 투명이 되기도 합니다.

00:05:30.318 --> 00:05:35.416
그러면, 미래에 나타날 영웅은 어떨까요:

00:05:35.416 --> 00:05:37.914
벽을 돌아서도 볼 수 있을까요?

00:05:37.914 --> 00:05:42.587
문에 빛을 쏘아보자는게 아이디어입니다.

00:05:42.587 --> 00:05:45.262
그러면, 빛이 튀어나가 방으로 들어가죠.

00:05:45.262 --> 00:05:47.692
그 중 일부는 문에서 반사되어 나와

00:05:47.692 --> 00:05:49.199
카메라에 잡힙니다.

00:05:49.199 --> 00:05:52.687
그러니까, 저희는 이렇게 잡힌 빛의 
조각을 이용하는 겁니다.

NOTE Paragraph

00:05:52.687 --> 00:05:55.084
공상 과학 소설이 아닙니다. 
우리가 실제로 만들었거든요.

00:05:55.084 --> 00:05:57.468
왼쪽에, 우리가 만든 펨토카메라가 있습니다.

00:05:57.468 --> 00:05:59.847
벽 뒤에는 마네킹이 숨겨져 있어요.

00:05:59.847 --> 00:06:02.829
이제 우리가 문에다가 빛을 쏘아 산란시켜 보겠습니다.

NOTE Paragraph

00:06:02.829 --> 00:06:04.777
저희 논문이 네이쳐 커뮤니케이션에

00:06:04.777 --> 00:06:06.711
발표되고 나서

00:06:06.711 --> 00:06:08.626
nature.com 에도 소개되었고

00:06:08.626 --> 00:06:11.189
사람들이 이런 동영상도 만들었어요.

NOTE Paragraph

00:06:11.189 --> 00:06:17.591
(음악)

NOTE Paragraph

00:06:17.591 --> 00:06:21.052
저희는 아까 그런 빛의 총을 쏴서

00:06:21.052 --> 00:06:24.315
이 벽을 맞히려고 했죠.

00:06:24.315 --> 00:06:26.970
왜냐하면 빛은 광자덩어리니까

00:06:26.970 --> 00:06:29.267
모든 방향으로 튀어나가거든요.

00:06:29.267 --> 00:06:31.515
그러면, 그 중 일부는 여기 숨겨진 마네킹에도 도달할 것이고

00:06:31.515 --> 00:06:34.394
거기서 다시 사방으로 퍼져나가면

00:06:34.394 --> 00:06:38.080
이번에는 다시, 그 문에 반사되어

00:06:38.080 --> 00:06:40.152
퍼진 일부가

00:06:40.152 --> 00:06:42.896
극히 미량일지라도 카메라에 되돌아 오게 됩니다.

00:06:42.896 --> 00:06:45.180
제일 흥미로운 점은

00:06:45.180 --> 00:06:48.926
광자들이 아주 미세한 시간차를 두고 돌아 온다는 것이죠.

00:06:48.926 --> 00:06:53.503
(음악)

NOTE Paragraph

00:06:53.503 --> 00:06:56.320
펨토카메라는 엄청나게 빠른 속도로 감지하게 때문에

00:06:56.320 --> 00:06:59.426
아주 특수한 기능이 있어요.

00:06:59.426 --> 00:07:02.332
상당한 시간의 정확도를 가졌고 있어서

00:07:02.332 --> 00:07:05.850
빛의 속도로 세상을 감지하지요.

00:07:05.850 --> 00:07:09.395
이런 방법으로, 우리는 거리, 그러니까
물론, 문까지의 거리 뿐 아니라

00:07:09.395 --> 00:07:11.289
숨겨진 물체까지의 거리를 알 수 있습니다.

00:07:11.289 --> 00:07:12.884
하지만 어떤 점이 어떤 거리를 나타내는지는

00:07:12.884 --> 00:07:15.206
잘 모르죠.

00:07:15.206 --> 00:07:18.446
(음악)

NOTE Paragraph

00:07:18.446 --> 00:07:22.390
레이져를 한줄기 쏴서, 원시 자료를 기록합니다.

00:07:22.390 --> 00:07:24.840
화면에 보시는건데요,
특별한 의미는 없어 보이죠.

00:07:24.840 --> 00:07:26.720
그런데, 저런 사진을 여러게 찍어서

00:07:26.720 --> 00:07:29.139
아마 수십장은 될텐데, 이 사진을 함께 놓습니다.

00:07:29.139 --> 00:07:31.817
그리고는 빛이 여러 각도로 산란 하는 것을 하나씩 분석하죠.

00:07:31.817 --> 00:07:35.233
이런 작업으로부터, 숨겨진 물체를 볼 수 있다니요?

00:07:35.233 --> 00:07:38.152
완전한 3차원 영상을 볼 수 있답니다.

NOTE Paragraph

00:07:38.152 --> 00:07:40.788
이것이 우리가 만들어 낸 영상입니다. (음악)

00:07:40.788 --> 00:07:44.246
(음악)

00:07:44.246 --> 00:07:52.554
(음악) (박수)

NOTE Paragraph

00:07:52.554 --> 00:07:55.165
자.. 이제, 우리가 이런 것을 찍기 전에 실제 세상에서는

00:07:55.165 --> 00:07:58.362
해야 할 것들이 좀 남아있습니다.
그렇지만, 훗날

00:07:58.362 --> 00:08:01.196
우리는 굽은 길 뒤를 볼 수 있으니까

00:08:01.196 --> 00:08:03.412
절대 충돌하지 않는 차를 만들 수 있을겁니다.

00:08:03.412 --> 00:08:07.326
아니면, 재해 지역에서 열린 창문으로 비친 빛을 통해

00:08:07.326 --> 00:08:11.604
생존자를 찾아낼 수도 있어요.

00:08:11.604 --> 00:08:14.229
혹은, 우리 몸안의 방해물 너머를 볼 수 있는

00:08:14.229 --> 00:08:17.499
내시경이나 심장경 같은 것도

00:08:17.499 --> 00:08:19.375
만들어 낼 수 있어요.

00:08:19.375 --> 00:08:21.876
물론, 조직이나 혈액 문제로 인해서

00:08:21.876 --> 00:08:24.063
그건 대단한 도전이 될 것입니다.. 그러니까 이건 정말

00:08:24.063 --> 00:08:26.916
과학자들이 펨토사진에 대해서

00:08:26.916 --> 00:08:29.505
체내 영상화 문제를 해결하는 차세대 영상화 기법으로

00:08:29.505 --> 00:08:33.082
받아들일 수 있는 경종과도 같습니다.

NOTE Paragraph

00:08:33.082 --> 00:08:36.963
닥 에저톤 교수처럼, 그 분은 과학자셨어요,

00:08:36.963 --> 00:08:42.139
과학은 예술, 그러니까 
극단적으로 빠른 속도의 사진으로 된 예술이 된거죠

00:08:42.139 --> 00:08:45.603
그리고 제가 알게 된 점은 매번 얻게되는

00:08:45.603 --> 00:08:47.607
수 기가바이트 크기의 원시 자료는

00:08:47.607 --> 00:08:51.050
꼭 과학적 이미징만을 위한 게 아니라

00:08:51.050 --> 00:08:54.830
새로운 형태의 시간 차와 색깔 정보를 가진

00:08:54.830 --> 00:08:58.969
새로운 형태의 계산 사진 분야에도 쓸 수 있습니다.

00:08:58.969 --> 00:09:01.739
저 물결같은 파동을 보세요.

00:09:01.739 --> 00:09:04.414
이 파동들 사이의 시간은 겨우 수조 분의 1초쯤

00:09:04.414 --> 00:09:08.757
이라는 점을 잊지 마세요.

NOTE Paragraph

00:09:08.757 --> 00:09:10.713
사실은 여기에 또 재미있는게 있는데요.

00:09:10.713 --> 00:09:13.067
여기 뚜껑 아래쪽의 파동을 보시면

00:09:13.067 --> 00:09:16.687
이 파동은 점점 멀어지거든요,

00:09:16.687 --> 00:09:18.836
원래는 이 파동들이 우리 쪽으로 가까워져애야 하는데

00:09:18.836 --> 00:09:20.603
어떻게 된걸까요?

NOTE Paragraph

00:09:20.603 --> 00:09:22.561
밝혀진 바로는

00:09:22.561 --> 00:09:27.108
우리가 거의 빛이 속도로 기록하기 때문에

00:09:27.108 --> 00:09:29.178
이상한 현상이 일어난다는 겁니다.

00:09:29.178 --> 00:09:33.209
이 사진을 아인슈타인이 봤으면 무척 좋아햇을텐데요.

00:09:33.209 --> 00:09:36.478
실제 세상에서 일어나는 현상의 순서가

00:09:36.478 --> 00:09:41.046
카메라에는 때로 거꾸로된 순서로 나타난다는 섭니다.

00:09:41.046 --> 00:09:44.405
그러니까, 여기에 제대로 된 시공 보정을 하면

00:09:44.405 --> 00:09:48.450
그런 문제점을 해결할 수 있습니다.

NOTE Paragraph

00:09:48.450 --> 00:09:52.691
모서리를 돌아서 찍는 사진이든

00:09:52.691 --> 00:09:56.999
차세대 체내 영상화 기법,

00:09:56.999 --> 00:09:59.679
혹은 새로운 시각화 방안이든 간에,

00:09:59.679 --> 00:10:03.238
우리가 이걸 만든 후에, 저희는 모든 자료와 자세한 내용을

00:10:03.238 --> 00:10:06.937
웹사이트에 공개했습니다. 저희가 바라는 것은 DIY에요,

00:10:06.937 --> 00:10:13.573
창의적인 연구 단체들이 
*DIY: Do iy yourself.

00:10:13.573 --> 00:10:17.376
우리가 카메라 속 수백만 화소의 
명료함에만 매료되지 않을 수도

00:10:17.376 --> 00:10:20.616
있다는 것을 보여주기 바랍니다. -- (웃음) --

00:10:20.616 --> 00:10:25.646
그리고 고차원의 이미징 기술에 집중하길 바랍니다.

00:10:25.646 --> 00:10:30.180
시간이 다 되었죠. 감사합니다. (박수)

00:10:30.180 --> 00:10:40.385
(박수)