UNIST "애플 글라스·홀로렌즈 넘는다"

증강현실 스마트콘택트렌즈 개발

울산과학기술원은 전기 자극을 받으면 색이 변하는 전기변색 디스플레이에 초미세 마이크로 3D 프린팅 기술을 적용해 증강현실 기반 내비게이션을 구현하는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다. 김하열 연구원(왼쪽부터), 정임두 교수, 박서빈 연구원 UNIST 제공

기존 스마트 고글이나 안경보다 훨씬 편하고 저렴하게 AR(증강현실)을 구현할 수 있는 스마트 콘택트렌즈가 개발됐다. 렌즈를 착용하는 것만으로 길을 찾아가는 AR 내비게이션 개발에 활용될 것으로 기대된다.

울산과학기술원(UNIST)은 정임두 기계공학과 교수 연구팀이 설승권 한국전기연구원 박사 연구팀과 공동으로 전기변색 물질을 초미세 마이크로 3D 프린팅 기술과 결합한 '스마트 콘택트렌즈'를 개발했다고 6일 밝혔다.

증강현실은 현실 환경에 가상의 환경을 합쳐 마치 실제 존재하는 것처럼 보여주는 실감 콘텐츠 기술이다. 이를 구현하기 위한 수단으로 애플 글라스, 마이크로소프트의 홀로렌즈 등이 출시되고 있다. 하지만 이 제품들은 착용하기 불편하고 가격이 비싸 실생활에 널리 사용하기 힘들다. 또 최근 구글 등이 AR 구현 디스플레이 용도로 스마트 콘택트렌즈 개발에 나서고 있으나, 기술적 난이도가 높아 상용화가 쉽지 않은 상황이다.

연구팀은 낮은 전력으로 구동하면서 높은 색상 대비와 전환이 빠른 '프러시안 블루' 소재를 전기변색 디스플레이와 결합해 스마트 콘택트렌즈를 제작했다. 눈에 착용해 시야에 AR를 보이게 하려면 사람의 동공 면적 안에 모든 디스플레이를 구현해야 한다. 이를 위해 매우 미세하게 소재를 패터닝하는 기술이 요구된다. 연구팀은 다양한 정보를 디스플레이에 표현할 수 없는 기존 전기도금 방법 대신 메니스커스 기반 3D 프린팅 기술을 활용해 프러시안 블루 소재를 마이크로미터 수준으로 패터닝하는 데 성공했다. 메니스커스는 물방울 등이 모세관 속의 표면장력으로 인해 외벽에 오목한 곡면을 형성하는 현상이다.

연구팀은 메니스커스 기반의 프린팅 기술을 활용해 전기도금 없이 프러시안 블루 소재를 전기변색 디스플레이에 마이크로 패턴으로 인쇄함으로써 증강현실을 구현하는 데 성공했다. 실시간 좌표 데이터를 스마트 콘택트렌즈에 전송하고, 이를 전기변색 디스플레이에 구현해 길을 찾을 수 있도록 사람의 눈 앞에 내비게이션이 펼쳐지도록 한 것이다.

정임두 UNIST 교수는 "AR뿐 아니라 배터리, 바이오 센서 등의 기업에 관련 기술을 이전해 상용화를 추진할 계획"이라고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(1월호)' 표지 논문에 실렸다. 이준기기자 bongchu@