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2020. 9. 9. 18:45

세계 최초 또는 최고라는 기록은 때때로 ‘기록’ 이상의 ‘의미’를 갖는다. 특히, 과학과 기술 분야에서는 그런 의미의 비중이 더욱 커질 때가 있다. 최초 또는 최고가 새로운 도약과 발전의 발판이 되고, 최고 또는 최초가 새로운 이론과 기술의 뿌리가 된다.

 

디지털카메라의 등장은 단순하게 ‘사진’의 역사만 바꾼 것이 아니다. 사진이 생산되고 유통되며 소비되는 방식을 송두리째 바꿈으로써, 일생 생활부터 거의 모든 산업 분야에 이르기까지 광범위한 변화를 초래했다. 전에는 느리던 것을 비교할 수 없을 만큼 빠르게 바꾸어 놨고, 전에는 불가능하던 일을 가능하게 만들었다.

 

스탠퍼드 선형 가속기 연구소에서 개발한 LSST 카메라는 가로세로 크기가 약 60cm인 이미지 센서로 32억 화소의 이미지를 촬영한다. 이렇게 촬영한 풀 사이즈 이미지를 한 번에 보려면 4K 화질의 모니터 378대가 필요하다. (사진:SLAC National Accelerator Laboratory)

 

스탠퍼드 선형 가속기 연구소(SLAC National Accelerator Laboratory)가 세계 ‘최대’ 디지털카메라 센서를 이용해 세계 ‘최초’로 32억(3,200 Megapixel) 화소의 이미지를 촬영했다고 발표했다. 이번에 사용된 디지털카메라 센서는 칠레에 있는 루빈 천문대(Vera C. Rubin Observatory)에 설치된 후 천체 관측용으로 사용된다.

 

루빈 천문대에는 세계에서 가장 규모가 큰 LSST(Large Synoptic Survey Telescope) 카메라를 사용해, 천체를 관측하는 LSST(Legacy Survey of Space and Time) 프로젝트가 진행되고 있다. LSST 카메라는 천체 망원경과 디지털카메라가 결합한, 천체 관측용 디지털 망원경인 셈이다.

 

32억 화소로 촬영한 이미지는 24Km 거리에서 골프공을 식별할 수 있을 정도로 초고해상도를 지원한다. 이렇게 촬영한 이미지를 풀 사이즈(Full Size) 해상도로 보려면 4K 모니터 378대가 필요하다.

 

해발 고도 2,650m에 위치한 루빈 천문대에 LSST 카메라가 설치가 완료되면, 망원경은 36초마다 컴퓨터에 미리 설정한 알고리즘에 따라 다음 위치로 이동하며 천체 사진을 찍는다. 이렇게 하룻밤에 촬영한 데이터 용량만 약 20TB에 달한다.

 

이런 방법으로 며칠에 한 번 남반구 하늘 전체를 촬영하고, 10년 동안 초고화질 천체 사진을 쉬지 않고 촬영하게 된다. 이렇게 촬영한 사진을 전부 연결해서 재생한다면, 세계에서 가장 크고 가장 오랜 시간 촬영한 고화질 타임랩스(Time-Lapse) 영화가 되는 셈이다.

 

 

LSST 카메라의 이미지 센서는 한 변의 너비가 약 60cm인 정사각형으로 되어 있다. 이미지 센서는 189개의 CCD  센서를 배열해서 제작하는데, CCD 센서 한 개의 해상도는 약 1,600만(16 Megapixel) 화소다. CCD 센서는 9개를 뗏목처럼 연결해 하나의 모듈로 만들고, 이렇게 만들어진 21개의 모듈을 배열하는 방법으로 제작된다.

 

아울러 망원경 초점 조정이나 위치 동기화를 위해 사용되는 센서 모듈 4개도 함께 설치된다. 모두 25개의 이미지 센서 모듈이 사용되는 것이다. 이미지 센서의 감도는 수천 킬로미터 떨어진 곳에서도 촛불을 볼 수 있을 정도로, 맨눈으로 보는 것보다 1억 배 정도 어두운 물체를 감지할 수 있다.

 

이미지 센서 앞쪽으로는 거대한 필터, 렌즈, 반사경 등이 설치된다. LSST 카메라는 크기가 소형 SUV와 비슷하며 전체 무게는 약 3t에 달한다. SLACLSST 프로젝트 안내 페이지를 방문하면, LSST 카메라에 관한 자세한 정보를 확인할 수 있다.

 

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