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포스텍 노준석·김영기 교수팀, 메타물질 활용 초소형 홀로그램 장치 개발
대표 URL https://www.itbiznews.com/news/articleView.html?idxno=23634
보도매체 IT비즈뉴스
작성자 관리자 보도일 2020.11.11 조회수 1,066

포스텍 노준석·김영기 교수팀, 메타물질 활용 초소형 홀로그램 장치 개발

 

손가락 터치로 실시간 구현 가능, 전기·온도·터치에 반응하는 액정 결합

 

압력감응형 액정 기반 광변조기를 이용해 가벼운 손가락 터치만으로 빠르게 홀로그램 이미지를 스위칭 할 수 있는 장치 모식도 [사진=노준석 교수]
 
[IT비즈뉴스 최태우 기자] 공상과학 영화에서 자주 등장하는 손동작으로 홀로그램 이미지를 구현하는 장치가 개발됐다.

한국연구재단은 포스텍 노준석 교수, 김영기 교수 연구팀이 메타물질에 액정기술을 접목해 외부자극에 반응하는 초소형 홀로그램 장치를 개발했다고 밝혔다.
머리카락 두께의 1000분의 1 수준의 초박막, 초경량·초소형 광학소자인 메타표면을 이용해 3D 홀로그래픽 디스플레이와 증강/가상/혼합현실(AR/VR/MR) 기술 연구가 활발하다.

허나 기존의 메타표면을 이용한 장치는 소자를 제작하면 광학적 특성을 바꿀 수 없어 처음 프로그래밍된 하나의 이미지만 구현할 수 있었다.

노준석·김영기 교수팀은 외부 자극에 반응해 광학적 특성을 쉽게 바꿀 수 있는 액정(liquid crystal)을 메타물질에 접목했다.

특별하게 고안된 액정 기반 광변조기(light modulator)을 결합해 액정 셀의 재료(5CB/E7)와 디자인에 따라 손가락 터치나 전압, 열과 같은 다양한 외부 자극에 반응하도록 했다.

실제 전압에 반응하도록 고안된 액정을 접목한 경우 0.8V 또는 1V에 전압을 걸어주면 수 ms 이내로 홀로그램 이미지를 빠르게 변환할 수 있다.

온도에 반응하는 액정을 접목한 장치는 특정 온도(47도) 이상이 되면 홀로그램 이미지가 스위칭 된다. 터치에 반응하도록 디자인으로 된 장치로 연구팀은 10kPa에서 0.01MPa 사이의 가벼운 손가락 터치만으로도 홀로그램 이미지를 빠르게 바꿀 수 있음을 확인했다.

특히 450nm~700nm의 파장을 갖는 가시광선 영역에서 선명한 홀로그램 이미지를 생성할 수 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 이 장치를 미생물이나 화학물질을 검출하는 센서에 접목하기 위한 연구를 지속할 계획이다.

노준석 교수는 “이번 연구는 메타광학 분야의 전문성을 가진 연구팀과 액정 시스템 분야의 전문성을 가진 연구팀이 합심해 나노광학 연구 분야의 큰 현안을 해결한 성과로 생각한다”고 말했다.

이번 연구 성과는 국제학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’에 11월11일 커버논문(frontispiece)으로 실렸다.
 출처 : IT비즈뉴스(ITBizNews)-아이티비즈뉴스(https://www.itbiznews.com)
 
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