레이저로 정보를 받아온 다는 것의 원리를 알고시퍼여?

Question

gps도 그러코여, 미세먼지 관련 기술들도 그러하고여, 외게 행성들을 알아보는 위성들이 그러하던데여.

빛을 쏘고 반사대서 돌아오는 빛을 통해서 정보를 받아온다는데, 어차피 쏜 빛이 눈이나 렌즈에 보인다는거슨.

빛이 돌아온다는 것은 맞는데여, 어떤기술방법으로 데이터를 받아낸다는 것인지 가령 토질이라든지 그런것을 어터케 해서 빛을 통해 받아낸다는 것인지 알고시퍼여?

Answer 1

안녕하세요. 서종현 전문가입니다.

핵심원리는 세가지입니다.

• 빛의 시간 : 빛이 물체에 닿았다가 돌아오는 시간을 측정하면 물체까지의 거리를 아주 정확하게 알수있습니다. 레이저 거리 측정기나 라이다 기술이 이걸 활용해서 3D 지도를 만들거나, 자율주행차가 주변 환경을 파악하는데 사용됩니다.

• 빛의 스펙트럼 : 모든 물질은 특정한 파장의 빛을 흡수하거나 반사하는 고유한 특징을 가지고 있습니다. 물체에 빛을 비췄을때 돌아오는 빛의 스펙트럼(색깔구성)을 분석하면, 어떤 물질로 이루어져 있는지 심지어 토양의 종류나 대기중 미세먼지 성분 같은 것도 알아낼수있습니다. 이를 분광학이라고 부릅니다.

• 빛의 산란/흡수 : 빛이 미세먼지 같은 작은 입자를 통과할때 일부는 흩어지거나 흡수되는데, 이변화를 측정하면 미세먼지의 농도나 크기를 알수있습니다. 외계 행성 탐사 위성도 별빛이 행성의 대기를 통과할때의 스펙트럼 변화를 분석해서 대기 성분을 유추하기도 합니다.

참고로 GPS는 빛이 아닌 위성에서 보내는 전파 신호의 시간차를 이용해 위치를 파악하는 방식입니다.

이처럼 빛의 속도, 색깔, 변화 등을 정교하게 분석하는 기술 덕분에 우리가 생각하는 것보다 훨씨 많은 정보를 얻을수있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 고한석 전문가입니다.

레이저로 정보를 얻는 핵심은 반사되어 돌아온 빛의 ‘변화’를 읽는 것이에요.
쏜 빛이 돌아오는 시간으로 거리·형상을 계산하고(LiDAR),
돌아온 빛의 색·파장 변화로 물질 성분을 구분합니다(분광).
또 세기·흩어짐 차이로 표면 거칠기나 먼지 농도를 추정하고,
아주 미세한 위상·진동 변화로 토질·대기·행성 성분까지 분석해요.

Answer 3

안녕하세요. 김민규 전문가입니다.

센서가 있고 해당 센서를 통해서 레이저가 들어오면서 정보를 얻게 됩니다. 이 때 얻게 되는 정보는 단순이 0, 1 일 수도 있고 설계되는 부분에 따라 조금은 다를 수 있습니다.

Answer 4

안녕하세요. 조일현 전문가입니다.

기본적으로는 레이저를 쏘아 돌아오는 시간을 측정하거나 물체에 빛이 흡수되어 빛의 색깔아 달라지기도 합니다.

따라서 수분이 많은 토양과 물체에 따라 빛의 파장이 다르기에 정보를 얻는다고 볼 수 있겠습니다.

또한 빛의 시간 및 밝기,색깔, 입자크기 등을 통해 정보를 얻을 수 있습니다.