단일 메타표면에서 다색 홀로그램 최대 9개까지, 단색 홀로그램 최대 18개 이미지 인코딩 성공
포스텍(POSTECH·총장 김무환)은 노준석 기계공학과·화학공학과 교수와 트레본 배드로 인공지능대학원 박사, 기계공학과 통합과정 김주훈씨, 소순애 고려대 전자기계융합공학과 교수 연구팀이 인공지능(AI) 기반 역설계 방법으로 기존 메타표면 정보량 한계를 깨고 세계 최대 정보량의 메타홀로그램을 구현하는 데 성공했다고 30일 밝혔다.
기존 단일 메타표면은 최대 정보량이 2~3개 정도로 제한돼 다양한 홀로그램을 입력하거나 3차원(3D) 홀로그램이나 다색 홀로그램을 구현하는 데 한계가 있었다. 연구팀은 역설계 방법을 기반으로 단일 메타표면에서 입력할 수 있는 정보량을 다색 홀로그램에서는 최대 9개로, 단색 홀로그램에서는 최대 18개로 늘렸다.
그 결과 각각 면에서 빛의 삼원색 각 파장에 독립적인 홀로그램 이미지 인코딩으로 흑백이 아닌 다양한 색상의 이미지를 평면에 따라 깊이감 있게 구현했다. 또 거리에 따라 이미지 인코딩을 다르게 해 세계 최초로 3D 정보를 포함하는 3D 비행기 홀로그램을 띄울 수 있었다.
메타표면이 간단한 홀로그램 이미지를 구현하는 것에서 한 단계 나아가 복잡하고 다양한 홀로그램을 구현할 수 있게 됐다.
생생한 장면을 완벽하게 재현할 수 있는 메타홀로그램 기술은 차세대 디스플레이 기술로 각광받고 있다. 이번 연구를 통해 메타홀로그램이 3D 디스플레이보다 다양한 곳에서 사용될 가능성을 보였다는 점에서 의의가 있다.
포스코, 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 미래유망융합기술파이오니아, 전략형 나노소재기술개발, 미래연구실, 중견연구자지원, RLRC지역혁신선도연구센터, 글로벌 프론티어, 세종과학펠로십 사업의 지원으로 수행된 이번 연구성과는 최근 '어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)'에 게재됐다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
