포스텍, '테이프' 기술로 메타표면 상용화 앞당길 기술 개발 작성일 03-17 136 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="Z6v3iLMUD1"> <p contents-hash="7b65fc0e27dc78285120d507a456194b3a9e6230a603182b9521d290cc779912" dmcf-pid="5PT0noRum5" dmcf-ptype="general"><span><strong>포스텍(POSTECH)</strong></span>은 노준석 기계공학과·화학공학과·전자전기공학과·융합대학원 교수와 기계공학과 통합과정 박유진 씨 연구팀이 차세대 디스플레이의 핵심 기술인 메타표면 상용화를 앞당길 신기술을 개발했다고 17일 밝혔다.</p> <p contents-hash="6123fdc50ff40d460413e071e1787c49d6fdce6ca266549a9813156ef0384ddf" dmcf-pid="1QypLge7wZ" dmcf-ptype="general">메타표면은 나노미터(㎚) 규모의 인공 구조체를 이용해 빛을 자유롭게 제어하는 기술이다. 증강현실(AR)·가상현실(VR), 고성능 광학 센서 같은 다양한 산업 분야에 활용되고 있다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="84157b8b702c9ca7a190c1d5901c148c7e74abdfedff123f73ebd5e63ad29de4" dmcf-pid="txWUoadzrX" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="노준석 포스텍 교수(왼쪽)와 통합과정 박유진 씨" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/etimesi/20250317092007515vmwd.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="GBZBAko9r3" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/etimesi/20250317092007515vmwd.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 노준석 포스텍 교수(왼쪽)와 통합과정 박유진 씨 </figcaption> </figure> <p contents-hash="142f55e9045a782fa6638712648eb7e74674a011ee9a453891caccd9c5bcea83" dmcf-pid="FMYugNJqsH" dmcf-ptype="general">하지만 메타표면을 저비용으로 대량 생산하는 것은 여전히 풀어야할 숙제다. 최근 고굴절률의 나노 입자가 포함된 경화성 레진으로 도장 찍듯 패턴을 형성하는 'PER-NIL(입자 혼합형 레진 임프린트)' 공정이 주목받고 있지만 이 공정은 패턴 형성 후 기판에 남는 고굴절 잔막이 빛을 산란시켜 메타표면의 효율을 떨어뜨리는 단점이 있다.</p> <p contents-hash="094c03e4372e4d837aa9cb4c75311f1375ab343ac1121d3246150ab58db221d6" dmcf-pid="3RG7ajiBmG" dmcf-ptype="general">연구팀은 '테이프'라는 단순한 방법으로 이를 해결했다. 첨단 화학 공정인 플라즈마 에칭이나 스핀 코팅으로도 풀지 못했던 문제를 의외의 방식으로 풀어낸 것이다.</p> <p contents-hash="e51054268f6453dffec92c66d7f15071e360ee5029ca43f976fd2643136487ca" dmcf-pid="0eHzNAnbEY" dmcf-ptype="general">연구팀이 개발한 '테이프 보조 PER-NIL(Tape-assisted PER-NIL)' 기법의 핵심은 잔막을 선택적으로 떼어낼 수 있게 테이프 접착력을 최적화하는 것이다. 다양한 접착력을 가진 테이프를 활용한 실험 끝에, 나노 구조체는 그대로 유지하면서도 잔막만 효과적으로 떼어내는 최적 조건을 찾았다. 전자현미경(SEM)과 에너지 분광 분석(EDS)에서도 이 공정이 잔막 제거에 탁월환 효과가 있음을 확인했다.</p> <p contents-hash="927de9cbed3bb9f0c84cc42517d8faa08e546f915d226800223314686316b23a" dmcf-pid="pdXqjcLKsW" dmcf-ptype="general">특히 '구조색 메타표면'의 경우, 이 기술을 통해 더욱 선명한 색상을 구현할 수 있다. 기존에는 잔막이 빛과 공진을 일으켜 색이 탁해지는 문제가 있지만, 잔막을 완전히 제거함으로써 단일 반사 피크를 구현하고, 더욱 깨끗한 색을 표현할 수 있게 됐다.<br></p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="740d41a97673f7aaabb65ea8e490cd467cb299359b70e86c05530c505d98ce60" dmcf-pid="U3NCb9uSmy" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="잔막 제거를 위해 개발된 Tape-assisted PER-NIL 공정 모식도(위)와 잔막 제거 전후 구조색 메타표면 및 홀로그램 메타표면 성능 비교 이미지" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/etimesi/20250317092008846qoax.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="XwBMlvsdwt" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/17/etimesi/20250317092008846qoax.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 잔막 제거를 위해 개발된 Tape-assisted PER-NIL 공정 모식도(위)와 잔막 제거 전후 구조색 메타표면 및 홀로그램 메타표면 성능 비교 이미지 </figcaption> </figure> <p contents-hash="c09482dac08b2c47e86bce2eebae768822f756d4fe099295062ade6b50798c2e" dmcf-pid="u0jhK27vET" dmcf-ptype="general">또 홀로그램 같은 3D 이미지를 만드는 메타홀로그램 기술에 이 방법을 적용하면, 잔막으로 인한 빛의 산란과 투과율 저하 문제를 해결할 수 있다. 훨씬 선명한 이미지와 영상을 얻을 수 있게 된 것이다.</p> <p contents-hash="9b1ee2fa3a2ad906e5fc06da308a48be616007c14997ee0741a95e75728dd449" dmcf-pid="7pAl9VzTmv" dmcf-ptype="general">가장 큰 장점은 공정 단순화와 대량 생산 가능성이다. 기존의 복잡한 화학적 처리 없이 간단한 테이프 접착만으로 고효율 메타표면 제작할 수 있어, 대량 생산에 적합한 '롤투롤(Roll-to-Roll)' 방식 공정에도 적용할 수 있다.</p> <p contents-hash="581267f14d12e1d68eab30eaa330f062be5ab612256219fb280d7aa13f577c8e" dmcf-pid="zUcS2fqysS" dmcf-ptype="general">노준석 교수는 “이번 연구는 잔막이 없는 고굴절의 메타표면을 복제한 최초의 사례다. 메타표면 기술이 실생활에 더욱 가까워질 것으로 기대된다”고 했다.</p> <p contents-hash="59d50cba7e28175174b7ffcc7dcdeb100968093c810fb0664409fe45d20883a3" dmcf-pid="qukvV4BWEl" dmcf-ptype="general">포스코홀딩스 N.EX.T Impact 사업, 과학기술정보통신부의 한국연구재단 중견연구자지원 사업, 과기정통부 대통령과학장학금, 교육부 석사과정연구장려금 등 지원으로 진행된 이번 연구성과는 최근 국제 학술지 <span><strong>'어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 속표지(Inside front cover) 논문</strong></span>으로 게재됐다.</p> <p contents-hash="4cad68b4bf0592d831db2d15fdbb663b80caae04a5c3a6b27d8174ad5e468beb" dmcf-pid="B7ETf8bYDh" dmcf-ptype="general">포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 '뉴키즈 온 더 스타쉽', 오늘(17일) 데뷔 카운트다운 스타트 03-17 다음 ‘47일 만에 결승 재격돌’ 김가영 7연속 우승이냐, 김민아 반격이냐 03-17 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
