포스텍(총장 김도연)은 노준석 기계공학과·화학공학과 교수팀이 빛 스핀을 이용해 여러 홀로그램 이미지를 실시간으로 재생할 수 있는 메타표면을 만드는데 성공했다고 28일 밝혔다. 더 가볍고 편리한 증강현실(AR)·가상현실(VR) 디스플레이나 보안 기술에 활용될 전망이다.
AR이나 VR 기술을 구현하기 위해서는 공중에 3D 형태 이미지를 띄울 수 있는 홀로그램 디스플레이가 필요하다. 실제로 지금 시판되고 있는 VR기기는 모두 이러한 기술을 도입한 장비로 아직까지는 이미지 생성에 많은 부품이 필요해 부피나 무게가 늘어날 수밖에 없었다. 이 같은 단점을 보완하기 위한 것이 바로 투명망토 소재로 알려진 '메타물질'이다.
메타홀로그램 기술은 아직까지 하나의 이미지만 생성할 수 있다. VR 등에 활용하는 이미지는 한 번에 다양한 이미지가 흘러나와야 하고, 때로 동영상을 필요로 한다.
연구팀은 상대적으로 저렴하고 대량생산이 편리한 실리콘을 이용했다. 빛이 회전하는 방향과 편광을 조절해 두 개의 홀로그램 이미지가 동시에 나타나는 메타표면을 개발했다. 이 기술을 이용하면 홀로그램을 더욱 복잡하게 설계할 수 있게 돼 화폐, 신용카드, 고급 위스키나 명품 잡화들에 들어가는 위조방지 기술이나 암호화 기술에도 활용할 수 있다.
실리콘을 사용했기 때문에 기존 연구에서 주로 쓰인 산화 티타늄에 비해 비용을 수백 배까지 절감할 수 있다.
노준석 교수는 “이번에 제작된 메타홀로그램은 60% 이상 투과 효율을 가지고 있어 눈으로 아주 선명한 이미지를 관찰할 수 있다”며 “소자의 두께가 300나노미터(㎚)에 불과해 초경량 고효율의 광학기기나 VR기기 제작에도 활용될 수 있다”고 설명했다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
