책을 닫은 채 내용을 읽는 기술?

mit 연구팀이 열지 않은 책에 테라헤르츠파(thz)를 투과해 최대 9페이지까지 분량을 읽어 투시할 수 있는 기술을 개발했다. 이 연구의 주제는 보이지 않는 걸 볼 수 있게 하는 것. 앞으로 이 기술을 더 발전시키면 페이지 더 깊숙이 내용을 읽게 될 수도 있다.

지금부터 10년 전 mit 연구원들은 테라헤르츠파를 이용해 봉투 안 문자를 투시하는 기술을 개발한 바 있다. 당시 실험 이후 연구팀은 페이지 깊숙한 곳에 있는 문자를 읽을 수는 없을까 생각하게 된다. 지금까지 닫아 놓은 책을 얼마나 깊숙하게 투시할 수 있는지 연구한 적은 없었다고 한다.

닫힌 책에서 여러 페이지 속 문자를 읽으려면 최소한 4가지 조치가 필요하다. 먼저 전자파를 책에 투과시키는 것. 다음은 타임 레졸루션이라는 것으로 전자파가 다른 페이지로 반사할 때 생기는 차이를 검출하는 것이다. 펨토 포토그래피(femto-photography)라는 초고속 촬영 기술을 이용해 1조분의 1초 간격으로 물체를 촬영한다. 이런 타임 레졸루션 기술은 페이지 한 장에 불과한 얇은 종이를 식별할 수 있게 해준다. 전자파는 종이를 투과할 때마다 페이지를 반사한다. 이 반사파에서 잡신호를 비교해 페이지를 구별하는 게 투시의 기술적 아이디어다.

다음 단계는 문자와 종이를 식별하는 것. 잉크마다 다른 흡수율이 있다는 사실을 고려해 스펙트럼을 파악하고 종이와 문자 부분을 구분한다. 마지막은 서로 겹쳐 문자를 식별하는 것이다. 앞뒤 페이지에 잉크 중첩이 있다면 다른 페이지 문자 정보를 없애 문자를 확정시켜줘야 한다. 이렇게 4단계를 거치면 해당 페이지에 있는 문자를 읽을 수 있s/2016/09/terahertz_book_160919_2.jpg">

연구팀에 따르면 이미 9페이지까지 문자 정보는 페이지마다 읽는데 성공했다고 한다. 잡신호 비율을 줄여 나가면 앞으로 더 페이지 깊숙한 곳까지 투시할 수 있게 될 것이라고 한다. 연구팀은 주파수 100ghz에서 3thz까지 테라헤르츠파를 이용해 기존보다 20배에 달하는 초당 1조 프레임 초고속 광펄스를 샘플링할 수 있는 카메라로 두께 30µm 공간 분해를 실현했다고 한다. 또 읽은 반사파와 잡신호에서 문자를 이미지화할 수 있는 독자 알고리즘을 개발해 9페이지까지 문자 정보를 책을 열지도 않은 채 읽은 것이다.

이 페이지 투시 기술을 이용하면 파손 위험이 있어 열 수 없는 오래된 귀중한 문헌 내용을 책을 닫은 채 파괴하지 않고 읽을 수도 있게 될 것으로 보인다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.