KPI뉴스 - 렌즈 하나로 세상을 더 넓게, 더 가볍게 담아낸다

  • 맑음밀양17.0℃
  • 맑음보성군15.5℃
  • 맑음진도군15.2℃
  • 맑음고흥15.2℃
  • 맑음의성15.2℃
  • 맑음고창13.9℃
  • 맑음북강릉15.5℃
  • 맑음영월13.3℃
  • 구름많음서귀포17.2℃
  • 맑음북창원16.7℃
  • 맑음양평14.4℃
  • 맑음영덕15.5℃
  • 맑음남원13.2℃
  • 맑음보은13.3℃
  • 맑음성산15.7℃
  • 맑음임실12.7℃
  • 맑음추풍령12.5℃
  • 맑음합천17.0℃
  • 맑음대구15.7℃
  • 맑음원주13.1℃
  • 맑음함양군14.6℃
  • 맑음서산13.4℃
  • 맑음영주13.2℃
  • 맑음거창14.6℃
  • 맑음군산13.5℃
  • 맑음정선군12.8℃
  • 맑음부여12.6℃
  • 맑음인천13.4℃
  • 맑음광양시15.2℃
  • 맑음순창군13.7℃
  • 맑음완도16.5℃
  • 맑음고창군14.3℃
  • 맑음속초15.9℃
  • 맑음장수11.9℃
  • 맑음동해17.0℃
  • 맑음목포14.7℃
  • 맑음보령14.2℃
  • 맑음강진군15.5℃
  • 맑음북춘천13.5℃
  • 맑음영광군14.3℃
  • 맑음해남15.5℃
  • 맑음고산13.8℃
  • 맑음부안14.8℃
  • 맑음대관령8.6℃
  • 맑음정읍13.9℃
  • 맑음춘천13.6℃
  • 맑음수원13.9℃
  • 맑음남해16.6℃
  • 맑음파주12.9℃
  • 맑음태백10.9℃
  • 맑음이천14.6℃
  • 맑음청송군14.0℃
  • 맑음영천15.5℃
  • 맑음포항16.7℃
  • 맑음광주14.3℃
  • 맑음홍천13.7℃
  • 맑음홍성15.1℃
  • 맑음울릉도15.6℃
  • 맑음순천13.1℃
  • 맑음울진18.1℃
  • 맑음산청15.3℃
  • 맑음안동14.7℃
  • 맑음강릉17.3℃
  • 구름많음흑산도14.1℃
  • 맑음금산14.0℃
  • 맑음세종13.2℃
  • 맑음통영17.2℃
  • 맑음제천12.6℃
  • 맑음양산시18.2℃
  • 맑음백령도12.4℃
  • 맑음여수14.6℃
  • 맑음울산15.9℃
  • 맑음인제11.6℃
  • 맑음강화13.5℃
  • 맑음동두천12.5℃
  • 맑음서울12.2℃
  • 맑음제주15.3℃
  • 맑음의령군16.7℃
  • 맑음창원16.7℃
  • 맑음천안13.7℃
  • 맑음청주14.3℃
  • 맑음부산17.0℃
  • 맑음문경14.2℃
  • 맑음대전14.3℃
  • 맑음거제16.9℃
  • 맑음전주13.0℃
  • 맑음진주16.3℃
  • 맑음서청주14.1℃
  • 맑음북부산17.7℃
  • 맑음봉화13.1℃
  • 맑음구미16.2℃
  • 맑음김해시16.3℃
  • 맑음장흥15.2℃
  • 맑음충주13.1℃
  • 맑음경주시16.4℃
  • 맑음철원13.0℃
  • 맑음상주14.5℃

렌즈 하나로 세상을 더 넓게, 더 가볍게 담아낸다

장영태 기자
기사승인 : 2025-11-05 08:49:03
포스텍 노준석 교수팀, '단일층 메타렌즈 180도 초광각 시야' 구현
자율주행차의 광학 센서, 초소형 의료 내시경 등 다양한 분야 응용

포스텍 연구팀이 단 한 장의 렌즈로 초광각 영상을 구현하는 혁신적인 메타렌즈를 개발했다.

 

▲ 포스텍 노준석 교수. [포스텍 제공]

 

포스텍은 기계공학과·화학공학과·전자전기공학과·융합대학원 노준석 교수, 화학공학과 통합과정 이은지 씨 연구팀이 180도에 가까운 초광각 시야를 구현하면서도 기존 카메라 시스템과 결합할 수 있는 단일층 메타렌즈를 개발했다고 5일 밝혔다.

 

이번 연구는 초소형 카메라의 핵심 부품을 한층 더 얇고 가볍게 만들 수 있는 기술로 평가되며, 광학 및 포토닉스 분야의 권위 있는 학술지 'Laser & Photonics Reviews'에 게재됐다.

 

스마트폰, 드론, 자율주행차 등에서 더 작고 가벼운 카메라를 구현하려는 경쟁이 치열하다. 특히 한 번에 더 넓은 장면을 담을 수 있는 '초광각 렌즈'는 상업용 이미징 시스템의 핵심 기술로 꼽힌다.

 

그러나 기존 렌즈는 여러 유리나 플라스틱 렌즈를 겹겹이 쌓아야 해 부피가 크고 무게가 무거우며 색이 번지거나 초점이 흐려지는 문제도 있었다.

 

이런 한계를 극복하기 위해 과학자들은 수십만 개의 미세한 나노 구조로 빛을 정밀하게 조절하는 '메타렌즈'에 주목해 왔다. 여러 개를 쌓는 대신, 단 하나의 메타렌즈 안에 빛의 흐름을 정교하게 제어할 수 있는 '이차 위상 프로파일'을 설계한 것이다.

 

이 설계 덕분에 단일층 메타렌즈로, 시야각 약 176도에 달하는 '반구형' 수준의 초광각 이미징을 구현할 수 있었다.

 

▲ 광시야각 메타렌즈로 구성된 초소형 이미징 시스템 모식도. [포스텍 제공]

 

포스텍 연구팀은 전자빔 리소그래피(EBL)와 증착, 리프트오프(lift-off) 등 첨단 나노 공정을 통해 이 메타렌즈를 실제로 제작했다. 실험 결과, 가시광선 영역의 빨강(635nm), 초록(532nm), 파랑(450nm) 빛에서도 메타렌즈는 최대 88도의 입사각에서도 초점을 정확히 모으는 뛰어난 성능을 보였다.

 

즉, 일반 카메라처럼 다양한 색의 빛을 받으면서도 왜곡 없이 선명한 영상을 구현한 것이다.

 

특히 이 메타렌즈는 기존 카메라에 쓰이는 컬러 필터와 호환됨으로써 상용화의 문턱을 크게 낮춰 스마트폰이나 드론 등 기존 제품에 손쉽게 적용할 수 있게 됐다.

 

노준석 교수는 "이번 연구는 복잡한 광학계를 단순화하면서도 고성능을 유지하는 새로운 방향을 제시한 것"이라며 "향후 웨어러블 카메라, 자율주행차의 광학 센서, 그리고 초소형 의료 내시경 등 다양한 분야로 응용될 수 있을 것"이라고 말했다.

 

KPI뉴스 / 장영태 기자 3678jyt@kpinews.kr

 

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]