“메타표면으로 이미지 촬영” 빛 미세한 변화 한 번에 포착 성공 작성일 03-24 119 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">- GIST-연세대-POSTECH, 광스핀홀 효과 실시간 정밀 측정 기술 개발</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="uTuB94dzZE"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="2ee30bd40b605771e0c381001b2615aab116f2e04f2392e3577e4d9a6764d178" dmcf-pid="7y7b28Jq1k" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 김민경(왼쪽부터) GIST 기계로봇공학부 교수, 이진경 박사과정생.[GIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ned/20250324090605046fsuz.jpg" data-org-width="686" dmcf-mid="GAojkrvaXv" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ned/20250324090605046fsuz.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 이번 연구를 수행한 김민경(왼쪽부터) GIST 기계로봇공학부 교수, 이진경 박사과정생.[GIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="556e31d7a9bdb299c6a9e5308646f3f741c5fe9484f420ad8de26a9fd832b781" dmcf-pid="z06MdLEQGc" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 광주과학기술원(GIST)은 기계로봇공학과 김민경 교수팀이 연세대학교 이다솔 교수, 포항공과대학교(POSTECH) 노준석 교수 연구팀과 함께 메타표면을 활용해 광스핀홀 효과를 단 한 장의 이미지로 실시간 정밀 측정하는 혁신적인 기술을 개발했다고 밝혔다.</p> <p contents-hash="2ea2a338f6bea92f891ec66f60d620d4cd6be0a5a4a0736ce75a58a1c51ef0d0" dmcf-pid="qpPRJoDxYA" dmcf-ptype="general">이번 연구는 높은 정밀도와 즉각적인 검출이 요구되어 물체 표면의 변화를 초 단위로 감지해야 하는 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="50dcf869a43b42118e5955ca5140c1c02f576a7333905192bb8cee6a71064dbe" dmcf-pid="BUQeigwMYj" dmcf-ptype="general">광스핀홀 효과는 빛이 물체 표면에서 반사되거나 방향이 바뀔 때 중심 위치가 미세하게 이동하는 현상이다. 이는 초소형 광학 소자 및 정밀 측정 기술의 핵심 원리로, 빔 분할기나 필터 등 다양한 광학 장치에 활용될 수 있다.</p> <p contents-hash="a597efb9c78f5a5618ed873ab81e0654d99f134d525e60146c30f1fef7034f5e" dmcf-pid="buxdnarRYN" dmcf-ptype="general">기존 측정법에서는 물체 표면에서 반사된 빛을 편광판에 통과시킨 후 카메라로 빛의 이미지를 얻는데, 이때 편광판의 각도를 회전시켜 여러 차례 이미지를 촬영하고 조합해야만 광스핀홀 효과를 측정할 수 있었다.</p> <p contents-hash="7b4ac06fd76a718062fd168d3b46df0845000d1527ed5125937d441e438a9014" dmcf-pid="K7MJLNmeHa" dmcf-ptype="general">이 방식은 높은 정밀도를 구현할 수 있다는 장점이 있으나, 실시간으로 변화하는 표면에 대한 정밀 측정에는 한계가 있어 이를 필요로 하는 분야에서는 활용이 어려웠다.</p> <p contents-hash="23474eadb2f9dc0e81ed6585474e50851c3b65742e1f65a2fd35284833dbb725" dmcf-pid="9zRiojsdZg" dmcf-ptype="general">연구팀은 메타표면(Metasurface)을 이용하면 두 개의 편광판 효과를 동시에 구현할 수 있다는 점에 착안, 단 한 번의 이미지 촬영만으로 광스핀홀 효과를 측정할 수 있는 혁신적 방법을 고안했다. 메타표면은 나노미터 크기의 인공 구조물 배열로, 빛의 편광과 방향을 정밀하게 조절할 수 있다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="212d8e435eb2d7325645cb418687cf881182a68bd4993db5f3ce77b478a7e71a" dmcf-pid="2qengAOJto" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="광스핀홀 측정법 모식도 및 결과. (왼쪽) 메타표면을 이용한 광스핀홀 측정 모식도, (오른쪽) 제안한 측정법과 기존 측정법을 이용한 결과 비교.[GIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ned/20250324090605301ihrf.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="Hv94PRaV5S" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ned/20250324090605301ihrf.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 광스핀홀 측정법 모식도 및 결과. (왼쪽) 메타표면을 이용한 광스핀홀 측정 모식도, (오른쪽) 제안한 측정법과 기존 측정법을 이용한 결과 비교.[GIST 제공] </figcaption> </figure> <p contents-hash="b8da14e0a8ce2c60d6024a9425759a3047bfbaaec9264b1a3d6bb9359af5c90c" dmcf-pid="VUQeigwMHL" dmcf-ptype="general">이 기술은 메타표면을 통해 서로 다른 편광을 가진 두 개의 빛을 분리하고, 이들이 카메라의 서로 다른 위치에 동시에 도달하도록 설계됐다. 이를 통해 두 빛의 상대적 위치 차이를 분석하여 광스핀홀 효과를 정밀하게 측정하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="8159deeb5c79e94de93d86df98b8972da09bddbc403ee7ad0f31e930d8f5d6b9" dmcf-pid="fuxdnarRHn" dmcf-ptype="general">연구팀은 프리즘에서 반사된 빛을 대상으로 실험한 결과, 단 한 장의 이미지 촬영만으로도 광스핀홀 효과를 측정할 수 있음을 입증했다. 기존 방식과 동일한 정밀도를 유지하면서도 측정 효율을 비약적으로 높인 것이다.</p> <p contents-hash="606438e480bc00e1bb7bb6a941a4f1604dd7e303a07f2f18e18a9f08a9536f2a" dmcf-pid="47MJLNmeYi" dmcf-ptype="general">또한 메타표면을 회전시켜 광스핀홀 효과의 측정 민감도를 조절하고, 광스핀홀 효과가 시간에 따라 변할 수 있도록 인위적으로 환경을 만들고 해당 측정법을 적용한 실험에서도 광스핀홀 효과의 변화를 초 단위로 실시간 관찰하는 데 성공했다.</p> <p contents-hash="0931aa12aa211fc1920ef5c736125e698882a570240b20f04c05d145341361c7" dmcf-pid="8zRiojsd1J" dmcf-ptype="general">김민경 교수는 “기존 방식은 수차례에 걸친 측정 절차가 필요해 실시간으로는 사용될 수 없었지만, 이번 연구를 통해 단 한 번의 측정만으로도 광스핀홀 효과를 정밀하게 분석할 수 있게 됐다”며 “이 기술은 화학, 생물학, 의학 등 실시간 초고감도 검출이 필요한 다양한 분야에서 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.</p> <p contents-hash="c1f0a470a2283c42a78f7abf6f1c6ef03815cd2630d45916b04ea761765fe1f6" dmcf-pid="6qengAOJGd" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 3월 19일 온라인 게재됐다.</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 머스크표 칩 이식한 전신마비 환자…"게임으로 친구들 이겨" 03-24 다음 남성 성기 달고 ‘여성부’ 육상 압도적 1등…2등 선수와 7초 차이 ‘논란’ 03-24 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
