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Jun 24, 2023

2023년 8월 30일

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포항공과대학교

메타표면은 지각을 조작하는 데 능숙한 인공 재료입니다. 렌즈를 기존 렌즈의 10,000분의 1 크기로 줄일 수 있는 메타표면을 통해 차세대 가상 및 증강 현실과 LiDAR를 위한 광학 시스템의 소형화를 가능하게 하는 광학 부품으로서 상당한 관심을 불러일으키고 있습니다.

복잡한 제조 공정과 높은 생산 비용이라는 과제를 극복하고 메타표면이 상업적으로 실행 가능해지면 한국은 나노광학 분야에서 상당한 기술적 우위를 확보할 수 있습니다.

기계공학과 노준석 교수, 화학공학과 박사과정 공동연구팀 포항공과대학교 기계공학과 양영환, 성준화, 최민석, 박준경(공동저자), 전교선 박사, 이경일 박사, 산업과학기술연구소(RIST) 윤동현 박사는 빛: 과학과 응용 분야에서 메타표면을 기반으로 한 근미래 미세광학 플랫폼의 연구 동향을 요약한 논문을 발표했다.

또한 향후 연구 방향과 상업화 방법을 저널에 제시합니다.

역사적으로 메타표면 연구는 빛의 특성을 완전히 조작하는 데 중점을 두어 금속 렌즈, 메타홀로그램 및 빔 회절 장치와 같은 다양한 광학 장치를 탄생시켰습니다. 그럼에도 불구하고 최근 연구에서는 메타표면을 다른 광학 구성 요소와 통합하는 쪽으로 초점을 전환했습니다.

논문에서 연구팀은 통합 메타표면에 대한 연구와 응용을 제안합니다. 이러한 통합 메타표면은 발광 다이오드(LED) 및 액정 디스플레이(LCD)와 같은 다양한 표준 광학 부품과 결합할 수 있는 광학 부품입니다. 연구팀은 메타표면의 상용화를 위해 이 분야의 향후 연구는 메타표면을 일반적으로 사용되는 장치에 통합하여 일상생활에 적용할 수 있는 방법에 중점을 두어야 한다고 제안했습니다.

또한 연구팀은 산학협력의 중요성을 강조하며 메타표면 연구가 미래 광소자 산업과 국가 경쟁력에 미칠 수 있는 영향을 강조한다. 이들은 혁신적인 광학 플랫폼 개발을 위해서는 국가 차원의 지원과 협력이 필수적이라고 강조했다.

노준석 교수는 “통합 메타표면은 기존 전자 기술을 보완하고 다양한 응용을 위한 또 다른 혁신적인 솔루션을 제시한다”고 설명했다. 이어 “더욱 혁신적인 결과를 낳을 수 있도록 지속적인 노력과 연구, 국가적 지원이 이어지길 바란다”고 덧붙였다.

추가 정보: 양영환 외, 가까운 미래의 파괴적인 광학 플랫폼을 재구상하기 위한 통합 메타표면, 빛: 과학 및 응용(2023). DOI: 10.1038/s41377-023-01169-4

저널 정보:빛: 과학 및 응용