中 과학자들, 저궤도 위성에서 사람 얼굴 식별 카메라 개발

‘깨끗한 대기 조건 101.8km 거리에서 1.7mm 크기 식별’ 대기 레이저 이미지 품질에 영향, 실제 사용까지는 여러 과제 남아

[주취안=AP/뉴시스] 지난해 10월 30일 중국 간쑤성 주취안 위성발사기지에서 선저우 19호를 탑재한 창정 2호 로켓이 발사되고 있다. 유인 우주선에는 중국에서 세 번째로 우주 임무에 나서는 여성 우주인 왕하오쩌를 비롯해 차이쉬저, 쑹링둥 등 3명의 우주인이 탑승했다. 2025.02.20.

[서울=뉴시스] 구자룡 기자 = 중국 과학자들이 레이저를 이용한 광학 영상으로 저궤도 위성에서도 지상의 사람 얼굴을 식별할 수 있는 고성능 감시 카메라를 개발했다.

19일 홍콩 사우스차이나모닝포스트(SCMP)에 따르면 중국과학원 항공우주정보연구소의 연구팀은 100km가 넘는 거리에서 밀리미터 수준의 해상도로 이미지를 포착하는 스파이 카메라를 제작했다.

연구팀이 ‘중국 레이저 저널’에 발표한 외국 군사 위성을 탐색할 수 있는 이 영상 기술은 ‘퀀텀 도약’으로 이전에는 달성 불가능하다고 여겨졌던 수준이라고 신문은 전했다.

칭하이 호수에서 실시한 실험에서 연구팀은 넓은 시야를 갖춘 레이저 기반 이미징 시스템인 최첨단 합성 개구 라이더 시스템을 배치했다.

호수의 북쪽 해안에 위치한 이 장치는 가시성이 높고 구름 덮개가 최소화되었으며 바람이 꾸준한 깨끗한 대기 조건에서 101.8km 떨어진 곳에 배치된 반사 프리즘 배열을 목표로 삼았다.

이 장치는 1.7mm 크기의 세부 사항도 빠르게 포착하고 물체까지의 거리를 15.6mm의 정확도로 알려줄 수 있다.

이는 렌즈를 사용하는 주요 스파이 카메라와 망원경으로 볼 수 있는 것보다 100배 더 뛰어난 세부 정보 수준이라고 SCMP는 전했다.

이 기술에는 여러 가지 혁신이 적용됐다.

레이저 빔을 4x4 마이크로 렌즈 어레이(기본적으로 작은 렌즈 그리드)에 분할해 연구팀은 시스템의 광학 조리개를 17.2mm에서 68.8mm로 늘려 조리개 크기와 시야 사이의 전통적인 균형을 회피했다.

과학자들은 10기가헤르츠 대역폭을 넘는 광범위한 주파수를 갖는 신호를 보내기 위해 특수 레이저 모듈을 사용했다. 이는 정밀한 범위 분해능을 달성하거나 거리를 정확하게 측정하는 데 중요한 요소다.

과학자들은 또한 적응형 알고리즘을 사용해 레이저 광선의 광학적 노이즈를 1만배까지 줄여서 대상에서 매우 약한 신호를 포착, 먼 거리에 있는 물체의 자세한 이미지를 얻을 수 있게 되었다.

이러한 것은 이전에는 불가능했던 일이라고 신문은 소개했다.

2011년 미국 방위업체 록히드 마틴은 1.6km 떨어진 곳에서 2cm의 방위각 분해능을 달성했으며, 나중에 중국 연구소는 6.9km 떨어진 곳에서 5cm의 분해능을 달성했다.

베이징의 한 영상 과학자는 이 장치가 100km 떨어진 곳에서 이미지를 촬영할 수 있는 능력에서 중요한 벤치마크(비교평가)를 달성했다고 말했다.

연구자에 따르면 지구 대기가 레이저 이미지의 품질에 영향을 미칠 수 있는데 대기와 우주의 경계는 약 100km 고도에 있기 때문이다.