“빛이 기울어도 색은 정확” KAIST, 차세대 이미지 센서 ‘판’ 바꾸는 연구 성공 작성일 02-15 40 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">KAIST-한양대, ‘메타물질’ 활용해<br>초소형 픽셀에서도 안정적 색 분리<br>기존 ‘사선 입사’ 한계 세계 최초 극복</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="GL3Hj9tWv9"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="924d62516de0a3242d7591b948474e988f999a682de0349ce345fd6aaddff92e" dmcf-pid="Ho0XA2FYhK" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="사선 입사조건도 문제없는 나노포토닉 컬러라우터 기술 (AI 생성 이미지).사진제공=KAIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/15/seouleconomy/20260215080221501orov.jpg" data-org-width="620" dmcf-mid="WZV4Hjx2TV" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/15/seouleconomy/20260215080221501orov.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 사선 입사조건도 문제없는 나노포토닉 컬러라우터 기술 (AI 생성 이미지).사진제공=KAIST </figcaption> </figure> <p contents-hash="82490cee10825c5f9957eb07ad5c0d5a8a54ffa8607d884b4415dd8df2f9b761" dmcf-pid="XgpZcV3Ghb" dmcf-ptype="general"><br> 국내 연구진이 빛의 흐름을 정밀하게 제어하는 ‘메타물질’ 기술을 활용해 어떤 각도에서도 색이 흐트러지지 않는 새로운 이미지 센서를 개발했다. 이 기술의 상용화를 통해 향후 스마트폰이 얇아지더라도 어두운 곳에서 더욱 또렷한 사진을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.<br><br> 15일 KAIST 전기및전자공학부 장민석 교수 연구팀은 한양대학교 정해준 교수 연구팀과 함께 빛의 입사각이 달라져도 안정적으로 색을 분리할 수 있는 이미지 센서용 메타물질 기술을 개발했다고 밝혔다.<br><br> 기존 스마트폰 카메라는 매우 작은 렌즈로 빛을 한곳에 모아 사진을 찍어왔다. 하지만 카메라 속 픽셀이 너무 작아지면서 렌즈만으로는 빛을 충분히 모으기 어려워졌다.<br><br> 이에 새롭게 등장한 것이 ‘나노포토닉 컬러 라우터’다. 이는 렌즈로 빛을 모으는 대신, 눈에 보이지 않을 만큼 작은 길을 설계해 해당 구조에 들어온 빛을 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 등 색깔별로 정밀하게 나누는 메타물질 기반 기술을 말한다.<br><br> 앞서 삼성전자 역시 해당 기술을 ‘나노 프리즘(Nano Prism)’이라는 이름으로 실제 이미지 센서에 적용하며 상용화 가능성을 보여준 바 있다. 이론상으로도 매우 미세한 나노 구조를 여러 층으로 쌓으면 빛을 더 많이 모으고 색을 더 정확히 나눌 수 있다.<br><br> 하지만 기존 나노포토닉 컬러 라우터는 스마트폰 카메라에 활용해 상용화하기에 한계가 있었다. 빛이 정면에서 들어올 때만 잘 작동하고 비스듬히 들어올 경우 색이 섞이거나 성능이 크게 떨어지는 ‘사선 입사 문제’가 발생한 것이다.<br><br> 연구팀은 사람이 직접 구조를 설계하는 대신 컴퓨터가 가장 좋은 구조를 스스로 찾도록 하는 ‘역설계(inverse design)’ 방식을 적용해 문제를 해결했다. 이를 통해 빛이 들어오는 각도가 달라져도 안정적으로 색을 나눌 수 있는 컬러 라우터 구조가 도출됐다.<br><br> 그 결과 기존 구조는 빛이 약 12도만 기울어져도 제 기능을 거의 하지 못했지만, 새롭게 설계된 구조는 ±12도 범위에서도 약 78%의 광효율을 유지하며 안정적인 색 분리 성능을 보였다. 실제 스마트폰 사용 환경에서도 충분히 활용할 수 있는 수준을 구현한 것이다.<br><br> </p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1087d6b475acfa331eb4de2bdc0584f0c29343efc1d4653c6c2fa46c359c960d" dmcf-pid="ZaU5kf0HyB" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="(왼쪽부터) 전기및전자공학부 박찬형 박사과정, 물리학과 전재현 학사과정, 전기및전자공학부 장민석 교수. 사진제공=KAIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/15/seouleconomy/20260215080222776iusc.jpg" data-org-width="620" dmcf-mid="YWe8XAMVy2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/15/seouleconomy/20260215080222776iusc.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> (왼쪽부터) 전기및전자공학부 박찬형 박사과정, 물리학과 전재현 학사과정, 전기및전자공학부 장민석 교수. 사진제공=KAIST </figcaption> </figure> <p contents-hash="c9f1ffa6c412a15f3a59748b54f548d348720d7f72f9f6c86f2b2fc1c7bf7735" dmcf-pid="5Nu1E4pXCq" dmcf-ptype="general"><br> 장민석 교수는 “이번 연구는 컬러 라우터 기술의 상용화를 가로막아 온 입사각 문제를 처음으로 체계적으로 분석하고 해결 방향을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “제안한 설계 방법은 컬러 라우터를 넘어 다양한 메타물질 기반 나노광학 소자 전반에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.<br><br> 이번 연구성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼스’에도 지난달 27일 게재됐다.<br><br> 장형임 기자 jang@sedaily.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 "냉방비 0원, 태양광 무제한"…넘어야 할 산도 [우주데이터센터②] 02-15 다음 발열에 울었던 삼성의 절치부심…더 빨라진 '엑시노스' 부활 날갯짓 02-15 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
