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노준석 포스텍 교수.포스텍 제공
이달의 과학기술인상 7월 수상자로 노준석 포스텍 기계공학과 교수가 선정됐다.하이브리드 고굴절 소재와 나노 공정 기술을 기반으로 초박막 메타렌즈의 대량 생산에 성공해 초소형 광학기기 개발의 새로운 가능성을 제시한 공로를 인정받았다.
과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 수상자로 노 교수를 선정했다고 3일 밝혔다.이달의 과학기술인상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 상이다.
나노구조체의 배열로 이루어진 평면 광학소자인 메타렌즈는 하나의 카메라 렌즈로 여러개의 렌즈를 대체할 수 있는 렌즈다.nm(나노미터,세르클러 브뤼허10억분의 1m) 수준의 얇은 두께의 렌즈라 경량화에 유리하고 고해상도 이미징 등이 가능하다.또 빛을 원하는 만큼 원하는 방향으로 자유롭게 조절할 수 있어 초고분해능 현미경,세르클러 브뤼허음굴절 물질,세르클러 브뤼허스텔스 기술 등 혁신적인 첨단 분야에 응용될 수 있는 미래 기술이다.
메타렌즈는 나노구조체로 이루어져 있어 관련 공정을 위해서는 고해상도 패터닝 공정 기술이 필요하다.이 기술은 공정 속도가 느리고 메타렌즈의 생산 단가가 높아 대량 생산과 상용화에는 한계가 있었다.노 교수는 생산 단가가 비싼 원인으로 지목된 고굴절 소재를 대체하기 위해 기존 폴리머에 고굴절 원자층 박막을 20nm 정도로 매우 얇게 코팅해 렌즈 효율을 10%에서 90%까지 끌어올릴 수 있는 하이브리드 고굴절 소재를 구현했다.
공정 부분에서는 3가지 나노 공정 기술을 복합적으로 사용해 가시광선 영역에서 작동하는 메타렌즈를 12인치 웨이퍼에서 대량 생산할 수 있는 기술을 개발했다.노 교수의 연구결과로 생산 단가를 기존 대비 300분의 1 수준으로 낮추는 효과를 거뒀다.이렇게 대량 생산된 고효율의 메타렌즈는 가상현실(VR)·증강현실(AR)·혼합현실(MR) 기기를 얇고 가볍게 만들 수 있다.노 교수는 이 기술과 관련한 연구를 국제학술지‘네이처‘사이언스’등에 발표했다.
노 교수는 “메타렌즈는 2019년 다보스포럼에서 혁신성을 인정받아 세계10대 기술로 뽑혔지만 비싼 가격으로 제조 과정에서 혁신적인 방법이 필요한 상황이었다”라며 “지금까지의 연구는 미래 광학 기술의 핵심인 가시광선 영역의 메타렌즈 대량 생산을 세계 최초로 성공한 데 의의가 있다”고 말했다.
또한 “앞으로 공상과학 영화에서나 볼 수 있었던 초소형 증강현실 안경과 초현실 홀로그래피와 같은 미래 광학기기 개발에 선도적인 역할을 수행할 것”이라고 수상 소감을 밝혔다.
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