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.
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.