홀로그램

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1. 정의
2. 어원
3. 홀로그래피
4. 리얼 홀로그램과 유사 홀로그램
4.1. 페퍼스 고스트
4.2. 스테레오스코피
4.3. 오토스테레오스코피
4.4. 체적형 홀로그램
4.5. 회전형 홀로그램
5. 각종 매체에서의 예시
6. 관련 문서


1. 정의[편집]


三次元 立體映像(3차원 입체영상) / Hologram

실물은 없으나 입체적으로 보이는 상.


2. 어원[편집]


홀로그램은 홀로그래피를 통해 사물 등을 평면상에 입체로 기록한 매체를 일컫는다. 홀로그램(Hologram)은 그리스어로 '완전한'이라는 의미의 'Holos'와 '정보, 메시지'라는 의미의 'Gramma'의 합성어다. 1949년에 데니스 가보르(Dennis Gabor)가 그의 논문에서 제창한 개념이다.

보통 대중에서 홀로그램이라는 용어는 아직 공상 수준인 허공영상 기술 등을 일컫는다. 여기에는 홀로그래피만 포함하지 않고, 페퍼스 고스트나 체적형 디스플레이 등 다른 기술도 포함하는 포괄적 용어로 사용되고 있다. 현재 대중적으로 상용화된 엄밀한 의미의 홀로그램으로는 신용카드나 지폐 등에 사용되고 있다. 그 외에 기록, 소장 목적으로 특정 사물이나 인물을 홀로그램으로 기록하고 있다.


3. 홀로그래피[편집]



해당 영상에서는 과학 실험 키트에 가까운 제품으로 홀로그램을 만들었기 때문에 제대로된 시설에서 만든 홀로그램 보다는 품질이 떨어진다.

홀로그래피란 단일한 레이저에서 나온 특정 주파수의 광선을 반투명 거울을 통해 2개로 나눠 하나의 빛은 필름 스크린을 비추게 하고, 다른 하나의 빛은 우리가 보려고 하는 물체에 반사시켜 필름 스크린에 비추게하여 필름에 2개 광선의 간섭무늬를 새기는 것이다. 이 간섭무늬는 2차원 평면인 필름에 3차원 입체정보를 담고 있고, 이것이 바로 홀로그램이다. 영국의 물리학자 데니스 가보르(Dennis Gabor)가 발견한 원리인데, 가보르는 이 원리로 1971년에 노벨상까지 수상했다.

홀로그램을 만들려면 위에 서술한 간섭효과를 이용, 필름에 0.2-0.3 ㎛(1 ㎛는 100만분의 1m)의 깊이로 홈을 새겨야 한다. 이 미세한 홈 때문에 빛의 굴절이 달라져 보는 각도에 따라 반사되는 빛의 색깔, 형태가 달라진다. 따라서 마치 3차원의 영상이 있는 듯한 착각이 일게 된다. 입체 사진이나, 입체 영화를 만드는 기초기술로도 쓰인다.

필름에는 간섭무늬만 새겨져 있기 때문에 필름을 잘라도 사진을 잘랐을때와는 다르게 창문이 작아진 느낌만 받게된다.#

제작 과정이 복잡해서 복제가 불가능하다고 알려졌기 때문에 제품 보호용으로도 쓰인다. 사실 오늘날 가장 흔히 볼 수 있는 진정한 홀로그램은 지폐나 신용카드에 위조 방지를 위해 붙어있는 그 반짝반짝한 것이다.[2] 이것을 만들려면 얇은 필름에 슬리킹 시스템(sleeking system)이라 불리우는 초미세공정이 가능한 라미네이팅 기술로 마이크로미터 단위의 홈을 새겨 입체 영상을 박아넣어야 한다. 세계적으로 생산이 가능한 곳도 많지 않고 생산단가도 비싸, 위조방지만을 목적으로 최소의 사이즈로 새겨넣는 것이다. 이 기술의 제조원가를 낮춰서 사이즈를 키우면 입체 그림책 등의 상용화가 가능한데 이것이 진정한 홀로그램 기술의 첫단계라고 보는 시각이 많다.

간섭효과를 이용하는 과정 상 광원은 단일 주파수를 가져야하므로, 현재 기술로는 천연색을 표현하기는 어렵다.

LitiHolo에서 직접 만들어 볼 수 있는 홀로그램 키트를 제작해 판매하고있으며 레이저3개를 사용한 풀컬러 홀로그램 키트도 존재한다.


4. 리얼 홀로그램과 유사 홀로그램[편집]


일반적으로 생각하는 '홀로그램'이란 허공영상이다. 말 그대로 허공에 뜬 영상을 말한다. 하지만 SF에 등장하는 것과 같은 그런 입체 영상 기술은 아직 개발되지 않았다. 물론 허공영상의 근본적 원리가 빛의 파동간섭이라는 것을 생각하면 실제로 불가능한 것도 아니고, 현실적으로도 가능하긴 하다.

다만 만약 구현하려면 360도 전방위에서 최소 240개 이상의 영상을 쏘아야 한다. 막대한 자재비, 용량처리 기술, 데이터처리 기술, 이 모든 기계를 동시에 제대로 다루기 위한 데이터 망과 시뮬레이션 기술 등의 막대한 물질적, 재정적, 기술적 자원이 필요하다. 그래서 대신 물체에 미세한 홈을 파는 둥, 매개체를 통해 허공영상처럼 입체적인 영상을 얻는 방법이 나왔다. 그것을 유사 홀로그램이라고 한다. 그리고 그것에 반발해서 허공영상을 '리얼 홀로그램'이라고 한다.

리얼 홀로그램의 구현을 위해 과거엔 일본을 중심으로 레이저 광선을 대기 중에 집중시켜 공기를 플라즈마화 되는 현상을 이용한 3D 디스플레이 방식도 개발되고 있다. 자유도가 높다는 장점이 있으나, 색상은 사실상 대기 성분에 의지할 수밖에 없기 때문에 현재로서는 푸른색이 빛도는 하얀색 단색 뿐이고, 공기를 태우는 방식이라 자칫 신체에 닿으면 화상이나 장기 손상(특히 눈)을 입을 수 있고, 유독 가스가 생성될 수도 있다는 점. 만화에서 흔히 볼 수 있는 '눈에 보이는 광선 공격' 당연한 게, 이 현상을 이용해서 1차적으로 공기를 플라스마화 시키고 2차적으로 플라스마 폭풍어?을 만들어서 보병을 쓸어버리는 연구도 진행되었을 만큼 위험하다. 요즘엔 오히려 충격파를 감소시키는 실험이 진행된다.

2021년 6월에 YTN 사이언스에서 보도한 바에 따르면 디지털 홀로그램의 360도 재현에 성공했다고 한다.(심지어 컬러다!) 다만 일반 사람들이 생각하듯 한 광원에서 나오는 홀로그램이 아닌 테이블탑 형태로 밑면이 없는 원기둥의 가운데에서 홀로그램 구현에 성공했다고 보면 된다 https://www.youtube.com/watch?v=AgUWFTp1QZA&t=402s


아래의 홀로그램 기술은 리얼 홀로그램 즉 허공영상이 아니라 유사 홀로그램들의 실제 예시다.


4.1. 페퍼스 고스트[편집]



페퍼스 고스트(Pepper's Ghost), 미디어에서 주로 플로팅 홀로그램이라 부르는 것으로, 마이클 잭슨이나 투팍, 휘트니 휴스턴의 사후 라이브 공연, 하츠네 미쿠를 비롯한 VOCALOID 콘서트로 널리 알려져있는 방식이다. 사각뿔 홀로그램(거꾸로된 유리 피라미드)도 여기에 포함.

페퍼스 고스트는 18세기 연극무대에서부터 사용되어온 반거울(하프미러)에 영상을 반사시켜 만든 방식으로, 밤에 집안을 환하게 해놓고 창밖 야경을 보면 내 얼굴이 야경에 겹쳐서 보이는 것과 같은 원리이다. HUD에도 동일하게 사용되는 기술이다.

하코비전이라는 위가 뚫린 마분지 상자 안에 반입체 배경과 편광 필름이 비스듬하게 들어가 스마트폰을 올려 전용 영상을 재생해 간이 홀로그램을 즐기는 식완 장난감이 있으며, 구조가 간단한지라 이를 배경을 분리시키켜 이중으로 만드는 개량을 하기도 한다. 더 나아가 크기를 키워 LCD 모니터와 골판지 상자를 써서 스케일을 더 키우기도한다.

2016년 2월 24일에는 세계에서 두 번째로 홀로그램 시위서울에서 열렸다. 이 것도 페퍼스 고스트를 이용한 방식으로 광장 한가운데 내 건 특수 투명 필름에 프로젝터를 쏘아 영상을 재생한 것. 주최측은 국제앰네스티.[3] 당초 문화제로 신고되었으나 경찰측은 필요시 제재할 수 있다고 밝히면서 긴장 분위기가 조성되기도 했다. 그러나 막상 시위가 벌어지는 동안 경찰측은 별다른 제재를 취하지 않았고, 관련법률 검토 결과에서도 홀로그램 시위는 영상물에 속하기 때문에 시위라고 보기 어렵다고 판단했다고 밝혔다. # 그러나 만일 홀로그램 시위의 구호를 행인들이 따라 외치거나, 홀로그램 속 시위대가 행진을 요구한다거나 하는 경우에는 또 법적으로 어떻게 판단해야 할지 애매해지게 된다. 현실의 법령이 기술의 진보와 사회의 변화를 따라잡지 못해서 생기는 일종의 문화 지체 현상이기도 하다.

2022년 현재로써는 가장 저렴하고 가장 흔한 방식의 홀로그램 구현 방법이다. 프로젝터나 고휘도 LCD패널과 반투명 플라스틱(또는 아크릴이나 필름지, 일부 유리도 가능.) 판만 있으면 충분하기 때문이다. 돈지랄성 옵션에 가깝기는 하지만 간판으로 쓰기도 한다. (일부 소형 광고판은 이 방식이 아니라 회전형 LED를 쓰는 경우도 있음)


4.2. 스테레오스코피[편집]


흔히 우리가 영화관에서 보는 3D 영화나, 3D TV 등 3D 디스플레이 원리는 스테레오스코피라고 한다. 두 개의 서로 다르게 편광된 빛을 한 TV화면에서 쏘아 두 빛을 각기 상쇄시켜주는 두 개의 편광렌즈로 이루어진 안경을 쓰게해 입체감을 주는 것이다. 그냥 착시. 홀로그램도 아니고, 어느 각도에서보나 같은 정면만 보인다.

증강현실은 페퍼스 고스트와 스테레오스코피가 만나 업그레이드 된 방식이라 봐야한다. 마이크로소프트 홀로렌즈도 이름은 홀로그램과 렌즈의 합성어지만, 그냥 증강현실에다가 HMD를 더한 것.


4.3. 오토스테레오스코피[편집]


오토스테레오스코피는 안경이 필요 없는 3D 디스플레이 방식이다. 매직아이도 있고, 닌텐도 3DS가 사용하고 있는 시차장벽 방식이 대표적

간혹 가다가 책받침이나 엽서 등에 새겨진 오돌도톨한 매직아이 같은 것을 보면 홀로그램이라고 하는 사람들이 있는데 이건 홀로그램이 아니라 오토스테레오스코피의 한 종류인 렌티큘러다.


4.4. 체적형 홀로그램[편집]


물이나 구슬 등 쏘거나 떨어트리는 양과 거리, 각도 등을 조절하거나 미리 입체적으로 설치하거나 회전시키는 광원을 통해 3D 디스플레이를 구축하는 경우는 체적형 디스플레이(Volumetric display)라 부른다.

Voxon Photonic사에선 투명한 판을 위 아래로 빠르게 움직이며 그 위에 화면을 층층이 쌓아 홀로그렘을 만드는 제품을 만들어 판매하고 있다. 도형, 인물, 그래프, 플레이 가능한 게임까지 표현 가능하며 xbox 컨트롤러를 포함한 다양한 컨트롤러를 지원하고 있다. 다만 값이 9800달러에 달해서 일반 사용자용은 아니다.



4.5. 회전형 홀로그램[편집]



LED가 부착된 날개 4엽을 빠르게 회전시키며 영상을 주사시키는 방식이다. 가격이 저렴하고 구현이 쉽지만 주사율이 낮고 깜박거림이 심하며 소음이 큰 등 단점이 많아 한정적인 용도로 사용된다.


5. 각종 매체에서의 예시[편집]


온갖 매체에서 많이 나오는데, 특히 SF물에서 주로 등장한다. 일부 SF에서는 단순한 영상을 넘어서서 홀로그램 자체가 물리적 실체를 갖는 것처럼 묘사되기도 한다. 공기를 플라즈마화 한다던지, 전자기장 등을 이용한다던지의 설정이 들어있다.

  • Apex 레전드 - 미라지
  • PSYCHO-PASS - 건물을 리모델링 하기보다 쉽게 수정할수 있는 홀로그램으로 방내부부터 도시 전체를 홀로그램으로 뒤덮었다.[4]
  • 나루토 아카츠키서로 집합에서 모임[5]
  • 데드 스페이스 2 - 스프로울 태양광 발전기 담당 A.I인 ANTI
  • 팀포트리스 2 - MvM 아군이 죽었을때 홀로그램으로 소생장치가 떨어지고 이 후 메딕이 치료해주면 되살아난다.
  • 덴마 - 미라이 닷수, 고드, 태왕 형제회( 포함)
  • 레인보우 식스 시즈 - 알리바이
  • 빅 히어로
  • 마블 시네마틱 유니버스 - 토니 스타크의 집 말리부 맨션 개인 연구실. 그 외의 쉴드의 헬리케리어, 어벤져스 타워연구실, 다크 엘프의 우주선 조종스크린, 아이언맨 슈트에 내장되어 있는 HUD홀로그램 등등.[스포일러]
  • 블레이드 러너 2049 - 조이(Joi)
  • 스타워즈 시리즈
  • 스타트렉 - 홀로그램실
  • 열혈최강 고자우라 - 기계신
  • 오버워치- 트레이서
  • 오션스 트웰브 - SF 영화는 아니고 범죄물로, 홀로그램이 CCTV를 속이는 범죄 트릭으로 사용되었다.
  • 유희왕 시리즈 - 솔리드 비전이라는 일종의 홀로그램이 나온다.
  • 스타크래프트 시리즈 - 테란의 기술로 나온다. 스타1에서는 메뉴창이 홀로그램 창처럼 생겼고[6], 스타 2에서는 캠페인에서 나온다.
  • 주먹왕 랄프 - 게임 '히어로즈 듀티' 세계관
  • 쥬라기 월드 - 주인공 일행이 랩터에게 쫓기는 와중에 딜로포사우루스의 홀로그램으로 랩터의 주의를 끌었다.
  • 트랜스포머 시리즈 - 디셉티콘,오토봇 : 트랜스포머라는 것을 들키지 않기 위해 차량, 전투기, 열차, 중장비등 비클로 변신하면 운전석에 운전사의 홀로그램을 생성해서 움직인다.
  • 토탈리콜- 주인공에게 홀로그램시계가 주어저 위기를 모면한다.
  • 폴아웃 - 홀로그램
  • 프로메테우스(영화)
  • 프리파라 시리즈
    • 프리파라 - 트라이앵글[7]
    • 아이돌 타임 프리파라 - 파파라주쿠 프리파라의 초기 페이크[8]
  • 강철의 연금술사 리메이크 2기 오프닝 - 홀로그램
  • 헤일로 시리즈 - 코타나, 코버넌트의 홀로드론[9], 선조 시설의 각종 홀로그램
  • 하프라이프블랙 메사 - "레일 위에서" 챕터(장)에서 로켓 발사실에서 있는 홀로그램 지구본과 튜토리얼(위험 코스)에서 나오는 홀로그램.
  • 매스 이펙트 시리즈 - 옴니-툴


6. 관련 문서[편집]




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[1] RTS 게임 헤일로 워즈 2 캠페인의 시네마틱이다.[2] 게임 소프트웨어에도 비슷한 것이 붙어있다.[3] 최초의 홀로그램 시위는 스페인에서 집회시위금지법에 반발하여 열렸다.[4] 옷갈아입기, 휴대용디바이스, 자동차데칼, 군사용드론의 앰블럼, 폭탄위에 인형홀로를 씌우기도한다.[5] 정확하게는 페인의 명령으로 직접 전부 모습을 드러내는 것이 아니라, 입체영상으로 전부 집합시키게 한다.[스포일러] 엘리멘탈스미스테리오가 만들어낸 가짜다.[6] 스킨중에 홀로그램 컨셉도 있다.[7] 생성자 마나카 논쥬논피논 두 멤버를 홀로그램으로 생성했다.[8] 마나카 라라가 급한 김에 프리파라를 번성하게 보이도록 생성했는데 동 솔라미 스마일의 멤버 미나미 미레이에게 들켜 버렸다. 외에도 마네킹도 사용했다. 미나미 미레이 항목 참조[9] 사용자의 모습을 그대로 복사하는데, 어떤 원리인지 몰라도 물리적 실체가 있는 것 마냥 원 사용자가 들고있는 총을 쏘는데 똑같이 물리적 피해를 가한다.