머리카락보다 얇은 렌즈, 투명 실리콘으로 만든다 작성일 02-19 44 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">스마트폰·AR 글래스 초박형 광학 부품 길 열어</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Z2OAkwiPne"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="eecba3727a0bac69463db2b5638ca3d3e6cdec0f1161506e2b25bb356cbc56ff" dmcf-pid="5VIcErnQeR" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="왼쪽부터 노준석 포스텍 교수, 양영환 창원대 기계공학부 조교수. 한국연구재단 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202602/19/dongascience/20260219120943995czjd.jpg" data-org-width="630" dmcf-mid="4yOAkwiPRc" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202602/19/dongascience/20260219120943995czjd.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 왼쪽부터 노준석 포스텍 교수, 양영환 창원대 기계공학부 조교수. 한국연구재단 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="4ec2c8ac38bb00dd36af7432415b89635f4b4d56bf9168f5938c792dc3f9283a" dmcf-pid="1fCkDmLxdM" dmcf-ptype="general">두꺼운 유리 렌즈를 머리카락보다 얇은 초박형 렌즈로 대체할 수 있는 소재 기술이 개발됐다.</p> <p contents-hash="00fd7d6624127d6205d66b4193ebd84c77876c979a5c181824845ab0d6a745b6" dmcf-pid="t4hEwsoMLx" dmcf-ptype="general">한국연구재단은 노준석 포스텍 교수 연구팀이 가시광선 전 영역에서 투명하면서도 빛을 강하게 굴절시킬 수 있는 실리콘 박막 소재를 개발하고 차세대 초박형 렌즈인 '메타렌즈'에 적용해 성능을 검증했다고 19일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 지난 14일 게재됐다.</p> <p contents-hash="9e433b0e9e670aa5fe8096dbc27473a4b872b83ccb1959a67a5723316a5cc949" dmcf-pid="F8lDrOgRdQ" dmcf-ptype="general">메타렌즈는 렌즈 표면에 머리카락 굵기의 수백 분의 1 크기인 '나노 구조물'을 새겨 빛의 경로를 조절하는 차세대 렌즈다. 기존 유리 렌즈보다 훨씬 얇고 가벼워 스마트폰 카메라나 안경 형태의 증강현실(AR)·가상현실(VR) 기기의 핵심 부품으로 주목받고 있다.</p> <p contents-hash="1448f3a44c2de5cb7cc71883a02cabe25b86e011fde3800f4e34fb782d532b7b" dmcf-pid="36SwmIaeJP" dmcf-ptype="general">메타렌즈를 만들려면 빛 손실이 적으면서 굴절률이 높은 소재가 필요하다. 굴절률이 높을수록 빛의 경로를 더 효과적으로 꺾을 수 있어 렌즈 성능이 향상된다. 실리콘은 굴절률이 높아 유망한 소재지만 가시광선 영역에서 빛을 많이 흡수해 에너지 손실이 크다는 문제가 있다.</p> <p contents-hash="e866c5aec449842b11d74138225f519bba023914ce774ec352c3f3a4ea5a4b20" dmcf-pid="0PvrsCNdd6" dmcf-ptype="general">연구팀은 열 대신 플라즈마 에너지로 바탕판 위에 얇은 막을 입히는 공정을 활용해 이 문제를 해결했다. 공정 조건과 첨가 물질을 정밀하게 조절해 실리콘 얇은 막 내부에서 원자들이 서로 연결되는 방식을 바꿨다. 가시광선에서도 투명한 실리콘 박막과 빛의 파장에 따라 서로 다르게 반응하는 실리콘 산화물 박막 두 가지를 확보했다.</p> <p contents-hash="358290eb1b9d44d75605bfd06ad3c28a6f9de25746c12976f7dd1aef4e7a13ec" dmcf-pid="pQTmOhjJi8" dmcf-ptype="general">투명 실리콘 얇은 막으로 만든 메타렌즈는 파장이 450나노미터(nm, 10억 분의 1미터)의 청색 빛에서 66.3%, 532nm의 녹색 빛에서 92.0%, 635nm의 적색 빛에서 97.0%의 높은 변환 효율을 달성했다. 에너지 손실을 최소화하면서 모든 색의 빛을 다룰 수 있음을 보여줬다. </p> <p contents-hash="41374676f97e089297e43631ac453507730ce2a5dc94744977957fe6e8ec289d" dmcf-pid="UxysIlAii4" dmcf-ptype="general">실리콘 산화물 얇은 막으로는 빛을 색깔별로 분리하는 부품도 만들었다. 적색 빛은 특정 방향으로 꺾고 청색 빛은 그대로 통과시키는 방식이다. 빛의 색깔별로 파장의 크기가 다르기 때문에 색 분리가 가능하다. 빛을 색깔별로 분리하는 부품은 카메라 센서나 디스플레이에서 색을 정확하게 구분해 선명한 풀컬러 영상을 얻는 데 쓰인다. </p> <p contents-hash="afbb36e0fa266a22c11611808b05398faba040857206716274237e517c4766ec" dmcf-pid="uMWOCScnMf" dmcf-ptype="general">이번에 개발한 소재는 기존 반도체 제조 공정과 호환돼 대량 생산이 가능하다는 점에서 의미가 있다. 노준석 교수는 "실리콘은 가시광 메타렌즈에 쓰이기 어렵다는 한계를 넘어 대면적 제조와 양산 가능성을 동시에 제시했다"며 "향후 초박형 카메라, AR·VR 광학계, 바이오 센서 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="f11d0013d5f01418d20db8ea94b6058652e5016db08d5e19d26a15e3622e300c" dmcf-pid="7MWOCScnLV" dmcf-ptype="general"><참고><br> doi.org/10.1126/sciadv.ady0344</p> <p contents-hash="f9edb72e886eff50939dc991cefcc9f553f40063a9cf8f30ba7b7f309c43b429" dmcf-pid="zRYIhvkLn2" dmcf-ptype="general">[임정우 기자 jjwl@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 카리나도 스트레스 받게한 '미스터리 수사단2', 시청자 도파민 터트린다 [종합] 02-19 다음 폭발적인 마지막 스퍼트가 일궈낸 대역전극…쇼트트랙 에이스 김길리, 하얼빈의 눈물을 밀라노의 포효로 02-19 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
