포스텍 연구팀, 메타렌즈 보호막 개발…"충격·오염 막아"

스마트폰 카메라나 자율주행차 센서 등에 활용할 수 있는 '메타렌즈'가 실용화에 한 걸음 더 다가섰다.

포스텍(포항공대)은 기계공학과·화학공학과·전자전기공학과·융합대학원 노준석 교수, 기계공학과 통합과정 양영환(현 창원대 교수)·강도현·성준화씨 연구팀이 메타렌즈의 보호막을 만들었다고 19일 밝혔다.

포스텍 노준석 교수.

메타렌즈는 머리카락 굵기 1만분의 1 수준인 아주 작은 구조물로 빛을 제어할 수 있는 렌즈다.

다만 작은 충격이나 먼지에 쉽게 손상돼 실제 제품에 적용하기엔 내구성이 떨어진다는 단점이 있다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 메타렌즈를 투명한 보호막으로 감싸는 기술을 개발했다.

'수소화 비정질 실리콘'으로 메타렌즈의 미세구조를 만든 뒤 그 위에 '스핀온글래스'란 투명 물질로 코팅해 얇은 보호막을 만들었다.

실험 결과 메타렌즈를 모래 속에 넣고 초음파로 두 시간 동안 세척하는 극한 실험에서 보호막이 없는 기존 렌즈는 대부분 손상됐으나 보호막이 있는 연구팀 렌즈는 성능에 문제가 없었다.

연구팀의 렌즈는 연꽃잎처럼 물방울을 튕겨내는 특성도 있어 물방울이 굴러떨어질 때 먼지도 함께 씻겨 나가는 자가세정 기능도 구현됐다.

노준석(사진) 교수는 “이 기술은 카메라나 센서 같은 광학 장치들을 더 작고 똑똑하게 만들 수 있는 기반 기술이 될 것”이라며, “메타렌즈 뿐만 아니라 홀로그램 소자, 광센서, 컬러 픽셀 등 다양한 광학 부품에 적용 가능하다”라고 전했다.

한편 이번 연구는 최근 학술지 '마이크로시스템 및 나노공학'에 게재됐다.

포항=이영균 기자 [e-mail]