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초당 1조 프레임 고속 촬영이 가능한 카메라


(A shockwave created by a laser striking water propagates in slow motion, as captured by a new ultrafast photography technology. Credit: Caltech)


 과학자들이 투명한 물체를 초당 1조 프레임으로 촬영할 수 있는 새로운 이미징 기술을 개발했습니다. 칼텍의 리홍 왕 (Lihong Wang) 교수가 이끄는 연구팀은 작년에 초당 10조 프레임으로 빛의 이동까지 촬영할 수 있는 카메라 기술을 선보였지만, 사실 속도가 전부가 아닐 때도 있습니다. 이번 연구는 충격파의 이동이나 (사진) 뉴런의 신호 전달처럼 투명한 물체에서 일어나는 일을 촬영할 수 있는 초고속 이미징 기술에 초점을 맞췄습니다. 


 이를 위해 연구팀은 이미 100년 전 상용화된 광학 기술인 위상차 현미경 (Phase-contrast microscopy) 기술을 접목했습니다. phase-sensitive compressed ultrafast photography (pCUP)라고 부르는 새로운 기술을 통해 연구팀은 투명한 물질 사이에서 일어나는 변화를 실시간으로 관찰할 수 있게 됐습니다. (여담이지만, 1저자가 김태우라고 한국분인 듯)


 화학 반응이나 신경 반응은 인간의 눈으로 볼 수 없는 짧은 시간에 일어나기 때문에 과학자들은 이를 관측하기 위해 초고속 카메라 같은 이미징 기술을 연구해 왔습니다. 그 결과 빛의 이동까지 촬영할 수 있는 단계에 이르렀으며 관찰할 수 있는 대상도 늘어났습니다. 앞으로 어디까지 기술이 발전할지 궁금합니다. 


 참고 


Taewoo Kim et al. Picosecond-resolution phase-sensitive imaging of transparent objects in a single shot, Science Advances (2020). DOI: 10.1126/sciadv.aay6200


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