다닥다닥 붙은 휴대전화 렌즈 하나면 된다…포스텍 연구팀 개발

나노미터 크기 인공 구조체 메타렌즈로 초점 위치 자유조절

빛의 회전 방향 기반 세 가지 기능을 수행할 수 있는 단일 메타렌즈 [포항공대 제공. 재판매 및 DB 금지]

(포항=연합뉴스) 손대성 기자 = 최신 휴대전화에는 물체와 거리에 따라 필요한 카메라 렌즈가 여러 개 모여 있다.

휴대전화 특성상 매번 렌즈를 바꿔 끼우기 어려워 여러 개의 렌즈가 필요하다.

렌즈 개수가 많아질수록 카메라 성능은 좋아질 수 있지만 휴대전화 디자인은 떨어진다는 지적이 나온다.

포항공대(포스텍) 기계공학과·화학공학과 노준석 교수, 인공지능대학원 트레본 배드로씨, 기계공학과 통합 과정 성준화씨 연구팀은 이 같은 단점을 없앨 수 있는 메타렌즈를 개발하는 데 성공했다고 5일 밝혔다.

메타물질은 자연에 존재하는 원자를 모사한 인공원자로 이뤄진 새로운 물질이다.

기존 물질이 제공하지 못하는 음굴절 및 초고굴절 등 다양한 광 특성을 다양하게 제어할 수 있다.

나노미터(㎚) 크기의 인공 구조체인 메타렌즈는 다양한 빛의 특성을 제어하고 기존 렌즈의 두께를 획기적으로 줄일 수 있는 공학 소자다.

광학 기기의 소형화 추세에 따라 이런 특성이 있는 메타렌즈가 주목받으면서 최근 여러 기능을 하나의 메타렌즈에 담는 연구가 활발하게 진행되고 있다.

연구팀은 메타렌즈를 구성하는 구조체 설계 방법에 변화를 줬다.

구조체 너비와 길이 등을 조절해 입사·투과되는 빛의 회전 방향에 따라 초점 위치를 변경할 수 있는 렌즈를 개발했다.

그 결과 빛을 굴절시켜 왼쪽이나 오른쪽에 초점을 모으거나 도넛 모양으로 이미지 초점을 맞추는 데 성공했다.

이번 연구는 나노·재료·화학분야 국제학술지인 '나노 레터스'에 실렸다.

연구를 이끈 노준석 교수는 "기존 렌즈 한계를 넘어 하나의 렌즈로 초점 위치를 다양하게 조절하는 데 성공했다"고 말했다.

노준석 교수 [포항공대 제공. 재판매 및 DB 금지]

sds123@yna.co.kr

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