7월의 과학기술인상에 노준석 포스텍 교수...메타렌즈 대량생산 길 열어

노준석 포스텍 기계공학과 교수. [사진=과학기술정보통신부]

노준석 포스텍 기계공학과 교수가 초소형 광학기기 개발의 새로운 가능성을 제시한 공로로 이달의 과학기술인상 7월 수상자로 선정됐다.

3일 과학기술정보통신부와 한국연구재단은 노 교수를 수상자로 선정했다고 밝혔다. 이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 상이다.

노 교수는 하이브리드 고굴절 소재와 나노 공정 기술을 기반으로 초박막 메타렌즈의 대량 생산에 성공했다. 메타렌즈는 파장보다 작은 나노구조체의 배열로 이뤄진 평면 광학소자다. 나노미터(nm·10억분의 1m) 수준의 두께로 아주 얇으면서 빛을 원하는 만큼 원하는 방향으로 자유롭게 조절할 수 있다. 초고분해능 현미경, 음굴절 물질, 스텔스 기술 등 혁신적인 첨단 분야에 응용될 수 있는 미래 기술로 주목받는다.

그러나 메타렌즈의 나노구조체를 만드는 데 제약이 있었다. 기존 공정은 속도가 느리고 생산단가가 높아 연구용의 소형 메타렌즈 생산만 가능하고, 대량생산과 상용화에는 한계가 존재했다.

노 교수는 생산단가를 낮췄다. 초고가의 고굴절 소재를 대체해 기존 폴리머에 고굴절 원자층 박막을 20nm)정도로 매우 얇게 코팅하여 렌즈 효율을 10%에서 90%까지 끌어올릴 수 있는 하이브리드 고굴절 소재를 개발했다. 전자빔 리소그래피, 포토 리소그래피, 나노 임프린트 리소그래피 등 3가지 나노 공정 기술을 복합적으로 사용해 메타렌즈를 12인치 웨이퍼에 대량 생산할 수 있는 기술도 개발했다. 생산단가를 기존 대비 300분의 1 수준으로 낮추는데 성공했다. 관련 연구성과는 국제학술지 ‘네이처 머터리얼즈’ 등에 게재됐다.

노 교수는 “앞으로 공상과학 영화에서나 볼 수 있었던 초소형 증강현실 안경과 초현실 홀로그래피와 같은 미래 광학기기 개발에 선도적인 역할을 수행하겠다”고 밝혔다.