이미 소니 글로벌 사이트를 통해 소식을 접한 분들도 계실 테지만, 초고감도와 4K 화질을 자랑하는 a7S II가 국제우주정거장(ISS: International Space Station)에 있는 일본의 실험용 모듈(Japanese Experiment Module), KIBO에 장착되어 있는 EF(노출부, Exposed Facility)에 설치되어 있습니다.
그리고 얼마 전, a7S II가 우주에서 촬영한 4K 영상을 마침내 공개되었는데요. 이번 시간에는 그 영상들을 확인하고, 일본 우주항공연구개발기구(JAXA: Japan Aerospace eXploration Agency)의 선임 엔지니어의 인터뷰를 통해 왜 a7S II를 우주로 보내게 되었는지 자세한 내용을 알아보도록 하겠습니다.
2016 년 12 월 9 일 일본에서 가장 큰 로켓 발사 단지인 다네가시마 우주 센터에서 발사된 H-II 화물 수송 우주선(HTV)은 소니의 혁신적인 풀프레임 미러리스 카메라 a7S II를 장착하고 떠났습니다. 그리고 마침내 우주에서 a7S II로 촬영된 고감도 4K 영상과 이미지를 확인할 수 있게 되었습니다. 우선, 우주에서 a7S II로 촬영된 4K 영상들을 확인해보시기 바랍니다.
a7S II로 촬영한 우주의 모습
a7S II로 우주에서 촬영한 일본의 낮
a7S II로 우주에서 촬영한 일본의 밤
a7S II로 우주에서 촬영한 미국의 밤
국제우주정거장은 지상으로부터 약 400km 떨어진 상공에서 약 8km/sec의 속도로 지구 주변을 돌고 있습니다. 대략 90분에 지구를 한 바퀴 도는 수준으로 총알보다도 빠른 속도인데요. 이러한 극한의 환경에서 사용될 카메라로 a7S II가 선택된 이유는 무엇이며, 그곳에서 a7S II는 어떤 역할을 하고 있는지 JAXA의 선임 엔지니어 토시타미 이케다 씨에게 물어봤습니다.
토시타미 이케다(池田俊民) / JAXA 유인우주기술센터 선임 연구개발원
대학원 수료 후 NASDA(National Space Development Agency of Japan, 現 JAXA) 입사. 일본의 실험용 모듈에 대한 개발과 홍보 활동에 참여했으며, 2015년 이후로 현재에 이름.
“희귀한 자연현상과 변화무쌍한 지구의 모습 등
지상에서는 볼 수 없는 풍경을 전하기 위해”
Q. 우주선에 장착되는 카메라가 갖는 임무 혹은 목적은 무엇입니까?
우주선에 장착되는 카메라의 주요 임무는 국제우주정거장에서 지구의 선명한 이미지를 기록하는 것입니다. 지상에서 일어나는 자연현상이나 대규모 재해 등을 우주에서 촬영함으로써 피해 정도와 영향범위 등을 파악할 수가 있습니다. 또한, 특정한 장소를 지속적으로 촬영하면서 환경의 변화를 확인할 수도 있습니다. 이를 통해 해저 화산이나 유빙의 움직임 등을 바다의 색깔 변화로 말미암아 유추할 수 있으며 이것은 지구 환경 문제에 대한 이해를 돕습니다. 나아가, 지상에서 볼 수 없는 이미지들을 공개함으로써 우주개발에 대한 대중의 관심을 이끌어낼 수 있을 것이라고 믿습니다.
Q. 국제우주정거장에 a7S II를 설치한 이후 첫 영상을 공개했습니다. 영상에 대한 솔직한 감상은 어떻습니까?
이전에 사용했던 카메라와 비교하면 콘트라스트가 높고 선명도가 뛰어납니다. 특히, HD 동영상에서는 흐릿하게 보이던 것들이 a7S II로 촬영한 4K 동영상에서는 밤•낮을 불문하고 또렷하게 보이는 등 놀라운 화질을 보여주고 있습니다.
JAXA 선임 엔지니어 토시타미 이케다
Q. 공개된 영상 외에 우주에서 촬영하고 싶은 장면이 있다면 무엇입니까?
다양합니다. 광각으로 지구의 전체 모습을 촬영하면 지구와 함께 우주의 경계선, 오로라, 번개 등을 담을 수 있으며, 우주 쪽으로 카메라를 돌리면 천체도 찍을 수 있다고 생각합니다. 지상에서는 작은 점 정도로만 보이는 천체를 지구 정도의 크기로 볼 수 있기 때문에 꼭 촬영해보고 싶습니다.
또한, 줌을 사용하여 촬영한 뒤 확대를 하면 도시의 거대한 건축물이나 다리 등에서 움직이는 사람도 찍을 수 있습니다. 이처럼 우주에서만 볼 수 있는 진풍경들을 많은 분들에게 보여드리고 싶습니다.
Q. a7S II는 동영상과 사진 기능 모두 뛰어납니다. 각자 어떤 용도로 쓰입니까?
국제우주정거장에 화물 수송 우주선(HTV)이 접근하는 장면이나 멀어져 가는 장면, 국제우주정거장이 이동하는 장면 등은 동영상으로 매우 사실적으로 보여줄 수 있다고 생각합니다. 사진의 경우 색 표현력이 뛰어나기 때문에 (우주에서 바라본) 바다와 숲의 미묘한 색상 변화를 보여주기에 좋습니다.
우주선에 설치되는 카메라의 시스템은 주로 지상에서 원격으로 제어하거나 영상을 전송하게 됩니다. 그래서 처음부터 USB인터페이스를 갖추고 있어서 원격 제어에 대응할 수 있는 a7S II가 기술적으로 적합했습니다. 그리고, 오로라나 유성 등 우주에서 내려다보는 밤의 지구 모습은 지상에서 바라보는 것과는 조금 다릅니다. 이러한 환경에서 a7S II의 뛰어난 고감도 성능은 무척이나 매력적이었습니다.
국제우주정거장은 지구를 90분에 한 바퀴 돌며, 45분마다 야경을 촬영할 수 있는 기회가 있음에도 그 동안 만족스러운 촬영이 어려웠습니다. 하지만 이제는 a7S II의 초고감도 덕분에 약간에 빛만 있어도 촬영이 가능한 만큼 앞으로가 기대됩니다.
Q. 우주에서 촬영하는 4K 동영상에 대한 기대도 높다고 들었습니다.
네, 맞습니다. a7S II를 선택하게 된 요인 중 4K 동영상 기능은 큰 부분입니다. 국제우주정거장에 설치된 민간장비로는 최초의 4K 카메라이기도 하죠. 그 동안 볼 수 없었던 실감나는 영상을 촬영할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.
사실 처음에는 a7S를 탑재하는 것으로 개발을 진행시키고 있었는데, a7S II가 출시되었습니다. 시간이 빠듯한 상황에서 a7S II로 바꿨기 때문에 테스트를 급하게 진행했습니다.
a7S와 a7S II의 기본적인 시스템과 센서 등은 크게 차이가 없었지만, 바디의 부분적인 모양이나 소프트웨어 등은 약간 차이가 있어서 조정이 불가피했습니다. 다행히 소니 엔지니어의 도움으로 펌웨어를 일부 변경하는 등 a7S와 a7S II의 차이를 조율할 수 있었고, 그렇게 많은 사람들의 노력이 들어간 만큼 a7S II로 촬영하는 4K 영상에 대한 기대가 아주 크다고 할 수 있죠.
Q. 4K 동영상 외에 이전과는 어떤 차이가 있습니까?
이전에는 카메라가 지구 방향만 비추고 있었지만, a7S II로 바꾸고부터는 앵글을 보다 다양하게 조정할 수 있어서 지구의 반대 방향도 촬영이 가능합니다. 이로 인해 보다 다양한 이미지를 선보일 수 있을 것입니다.
국제우주정거장에 설치된 일본의 실험용 모듈 외관 (출처: JAXA)
a7S II는 일본의 실험용 모듈 끝부분에 위치하고 있으며, 이곳에서 지구와 우주를 촬영을 한다. (출처: JAXA)
“우주의 가혹한 환경에서도 안전하고 정상적으로 작동할 수 있도록
다양한 테스트를 실시했다.”
실제로 국제우주정거장에 설치된 카메라 유닛. 하단의 구멍에 렌즈가 있다. (출처: JAXA)
Q. a7S II를 어떤 방법으로 국제우주정거장으로 보내졌습니까?
우주는 진공이므로 공기 대류에 의해 열이 방출되지 않습니다. 이를 극복하기 위해 별도로 제작한 카메라 유닛을 카메라에 설치하고 알루미늄 하우징에 최대한 접촉시켜 열을 내보냅니다. 알루미늄 하우징 내부에 완충재를 넣어 카메라와 카메라 유닛을 보호한 상태로 화물 수송 우주선(HTV)에 싣고 운반되었습니다.
Q. 국제우주정거장에서 a7S II를 사용하기 위해 어떤 테스트를 했습니까?
우선적으로 우주 방사선에 의한 오작동 여부에 대한 테스트를 시작으로 우주의 진공, 고온 등의 극한환경에서의 작동 여부 및 로켓 발사 시의 진동을 감안한 내구력 테스트 등을 실시했습니다. 또한, 국제우주정거장에 탑재된 각종 전자기기로부터 나오는 전자파에 카메라가 노출될 것이기 때문에 그에 대한 테스트도 해야 했습니다. 그리고 지상에서의 원격조종이 원활하게 이루어지는지, 영상의 화질은 괜찮은지 등 수시로 테스트하는 부분도 있습니다. 여기까지 우주선 외부 환경에 대한 테스트 내용이고 이어서 우주 비행사가 평소 머물고 있는 우주선 내부 환경에 대한 테스트도 진행을 합니다. 내부에서 인체에 영향을 주는 가스의 배출 여부 등과 같은 것들 말이죠.
a7S II는 이러한 검증들을 모두 통과했기에 지금 우주에 있는 것입니다.
“a7S II의 하드웨어를 따로 변경하지 않았음에도
다양한 환경에서 활용이 가능한 신뢰가 가는 기술력!”
SELP28135G를 장착한 a7S II를 그대로 넣기만 했다. (출처: JAXA)
Q. 우주라는 특수한 환경에서 사용하는 만큼 특별한 장치가 필요할 것 같은데요.
태양이 가까운 환경이라 렌즈가 태양 쪽을 향하면 순식간에 카메라의 온도가 올라갑니다. 반면에, 우주 쪽을 향하면 온도가 너무 낮아집니다. 그 차이가 대략 200°C 정도 됩니다. 그렇기 때문에 뜨거울 때에는 방열장치로 열을 식히고, 차가울 때에는 히터를 사용하며 적절한 온도를 유지하도록 제어하고 있습니다.
몹시 가혹한 환경이라 특수제작 했을 거라 생각하시겠지만, 하드웨어적으로는 일반에 판매되는 a7S II와 동일합니다. 발사 전, 수 차례 인위적으로 가혹한 환경을 조성하여 테스트했지만 아쉬운 부분은 없었습니다. 다양한 환경에서 활용이 가능한 신뢰가 가는 기술력이라고 생각합니다.
Q. 우주에서 사용하기 위해 a7S II를 어떤 튜닝을 했습니까?
지상에서 원격으로 작동시켜야 하기 때문에 그에 적합하도록 펌웨어를 일부 변경했습니다. 노출 및 기타 설정까지 거의 모든 기능을 원격으로 조작할 수 있으며, 현재 SELP28135G 렌즈를 장착하고 있는데 지상에서 원격 조작으로 줌 기능도 충분히 활용할 수 있습니다. 이 밖에도 4K 동영상을 십분 활용하기 위해 [영상 촬영 – 파일 저장 – 지상으로 전송]이라는 일련의 작업이 가능하도록 그에 해당하는 명령을 시스템에 추가했습니다. 또한, 배터리 교환이 어렵기 때문에 외부 전원을 통해 전력 공급을 하고, 전원은 원격으로 켜고 끌 수 있도록 했습니다.
전원 공급 방식을 변경하여 외부 전원으로 이어진 모습. (출처: JAXA)
“미지의 우주에 대한 꿈과 상상력을 키울 수 있는 영상을 보여주고 싶다!”
Q. 어떤 사람들에게 우주에서 찍은 영상들을 보여주고 싶습니까?
솔직히 모든 사람들이 봤으면 좋겠죠. 일상적으로 접하지만 좀처럼 느끼기 어려운 지구의 환경 문제 같은 것들도 우주에서 보면 훨씬 가깝게 다가오곤 합니다. 우주로 직접 나가기는 어렵지만, 이 영상들을 통해 무언가를 느끼고 흥미를 가진다면 좋을 것 같아요.
그리고 우주에서 촬영된 이 영상을 보고 ‘언젠가 우주와 관련된 일을 하고 싶다’ 혹은 ‘우주에서 사용할 수 있는 카메라를 만들고 싶다’ 등의 꿈을 꾸는 아이들이 많아지길 바랍니다.
