초·중등 국공립 학교를 중심으로 구축 중인 지능형 과학실에 3차원(3D) 과학 현미경이 널리 보급돼 대중화할 전망이다. 피사체의 평면 영상을 관찰하는 2차원(2D) 과학 현미경을 3D 현미경으로 바꿔주는 디지털 광학 모듈이 올해 개발돼 연내 공공 조달 시장 진입을 앞두고 있기 때문이다.
제조기업 브랜드 또는 기종에 상관없이 이미 학교에서 보유한 2D 과학 현미경에 3D 디지털 광학 모듈만을 별도 구입해 경통에 부착하면 워낙 고가여서 구매가 부담스러운 3D 과학현미경으로 대체해 사용할 수 있다. 기존의 2D 현미경을 가장 간단한 방법으로 실시간 3D 현미경으로 변환이 가능한 것이다.
3D 광학 모듈·비전 검사 솔루션 전문기업 에스디옵틱스(대표 서청수)는 미세 전자 기계 시스템(MEMS) 기반의 마이크로 렌즈를 활용한 3D 디지털 광학 모듈 ‘와이즈 토포(WiseTopo)’ 개발을 마치고 조달청 나라장터 등록을 추진하고 있다고 21일 밝혔다.
와이즈토포는 자이스, 라이카, 니콘, 올림푸스 등 글로벌 광학 디바이스 기업이 출시하는 모든 2D 현미경에 적용 가능한 플러그인 방식의 3D 디지털 광학 모듈로 2차원 이미지 센서, 광학 설계, 고속 초점 가변 디지털 렌즈(MALS) 등 핵심 기술을 결합했다.
회사는 와이즈 토포의 나라장터 등록을 계기로 2D 현미경을 이미 사용중인 초중등 국공립 학교에서 3D 현미경 애프터 마켓을 새롭게 창출하는 것은 물론 지능형 과학실의 기자재 고도화를 이끌 것으로 기대했다.
특히, 초·중등 과학 실험·실습·체험 교육 과정에서 단편적인 2D콘텐츠 영상이 아닌 3D 콘텐츠 영상을 실시간으로 경험하고 습득하는 등 학생이 주도하는 실험 탐구 중심의 과학 실험 교육 효과가 배가될 전망이다.
회사는 이와 함께 2D 현미경의 3D 현미경 교체 수요를 일선 학교 과학 실험실에서 앞으로 일반 기업·공공 연구기관 등으로 확대한다. 지난 2022년 기준 광학 현미경 시장은 26억달러(약 3조2000억원)로 추산된다. 이 가운데 2D 현미경이 70% 이상을 차지하고 있다.
와이즈토포 광학 모듈은 회사가 독자 개발한 MALS 기술을 활용해 2D 현미경 단점을 개선했다. 2D 현미경은 피사계심도(DoF)가 제한적이다. 현미경 위에서 평면은 잘 볼 수 있지만 검사물의 정확한 형태나 높이 변화는 쉽게 감지할 수 없기 때문이다.
반면 가변초점 렌즈에는 수천개의 미세 거울(마이크로미러)이 들어 있다. 미세 거울이 각자 빠른 속도로 움직여서 별도의 Z축(높이) 이동 없이 초점을 맞춘다. 이를 통해 3D 이미지와 각종 데이터를 추출한다.
와이즈 토포는 △피사계 심도 확장 기능 △모든 영역에서 초점을 맞추는 ‘실시간 올인포커스’ △원하는 영역의 초점을 자동으로 맞추는 ‘패스트 오토 포커스’ △샘플을 움직여도 초점을 유지하는 ‘실시간 멀티 포커스 로크’ 기능 등을 제공한다.
정경석 에스디옵틱스 부사장은 “3D 디지털 현미경 광학 모듈 ‘와이즈 토포’는 모든 현미경에 간단한 플러그 인만으로 기존 2D 현미경을 3D현미경으로 진화시켜주는 획기적인 기술로서 현미경 브랜드 종류나 기존 현미경의 대물렌즈 배율에 제한 없이 모든 기능을 사용할 수 있다”면서 “연내 ‘와이즈 토포’의 조달등록을 마치고 교육용 3D 현미경 시장을 활성화는데 적극 나선다”고 말했다.
안수민 기자 smahn@etnews.com
