GIST-연세대-POSTECH "광스핀홀 효과, 1회 촬영으로 실시간 측정 성공" 작성일 03-24 124 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">기존에는 11회 촬영…화학, 생물학 등 초고감도 검출 분야 활용 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="GXN866iBgG"> <p contents-hash="76b93a856bdee2895203427d0d597a8e67283695cd3791008122d7e7b198b4ef" dmcf-pid="HZj6PPnbkY" dmcf-ptype="general">(지디넷코리아=박희범 기자)<span>빛이 반사될 때 미세하게 달라지는 중심 변화를 한 번에 포착하는 기술이 개발됐다.<br></span><span><br>광주과학기술원(GIST, 총장 임기철)은 기계로봇공학과 김민경 교수팀이 광스핀홀 효과를 실시간 초정밀 측정하는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.</span></p> <p contents-hash="629cd76c7b7a09349f814fd4de33d058af1a7d97944889db6a390d846f5f2877" dmcf-pid="X5APQQLKoW" dmcf-ptype="general">이 연구는 연세대학교 이다솔 교수와 POSTECH(포항공과대학교) 노준석 교수 연구팀이 공동 진행했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="5154acf34e9575274eb828b8baa03e370923d1e680b8e7a3709ad80b7bf65eb6" dmcf-pid="Z1cQxxo9gy" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="GIST 기계로봇공학부 김민경 교수(왼쪽)와 이진경 연구생(박사과정)." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ZDNetKorea/20250324203624683qvky.jpg" data-org-width="500" dmcf-mid="y0AgaarRoZ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ZDNetKorea/20250324203624683qvky.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> GIST 기계로봇공학부 김민경 교수(왼쪽)와 이진경 연구생(박사과정). </figcaption> </figure> <p contents-hash="c9b0da130819297496e7a34019caab76b324851fb9bbf3ffcb2617c3d0fcc373" dmcf-pid="5tkxMMg2jT" dmcf-ptype="general">연구팀은 "물체 표면의 변화를 초 단위로 감지해야 하는 높은 정밀도와 즉각적인 검출이 필요한 분야에서 다양하게 활용될 수 있을 것"으로 기대됐다.</p> <p contents-hash="82d8356fa8604ae45b7dde4a5402c55de9addcb49cf88ad69c96176a8b6383e2" dmcf-pid="1WL2VVRuNv" dmcf-ptype="general">광스핀홀 효과는 빛이 물체 표면에서 반사되거나 방향이 바뀔 때 중심 위치가 미세하게 이동하는 현상이다. 초소형 광학소자나 정밀 측정기기 등의 빔 분할기나 필터 등에 활용된다.</p> <p contents-hash="19ec10653a7cc430dd7548f94026fc23c31ef51857962cc3aa820ab0665992e9" dmcf-pid="tYoVffe7kS" dmcf-ptype="general">기존에는 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="af8aaa82f61f5690f31e6823bc87746dcb9fd88f9dc4e32ac9bbf5f622c53b6d" dmcf-pid="FGgf44dzNl" dmcf-ptype="general">이 방식은 높은 정밀도를 구현할 수 있다는 장점이 있으나, 실시간으로 변화하는 표면에 대한 정밀 측정에는 한계가 있다.</p> <p contents-hash="b4eb7bae72a3d13f786bf95f7c83cdef0bbbf240851a3f2d6e221620b84487ed" dmcf-pid="3Ha488Jqah" dmcf-ptype="general">연구팀은 메타표면(Metasurface)을 이용하면 두 개의 편광판 효과를 동시에 구현할 수 있다는 점에 착안해, 단 한 번의 이미지 촬영만으로 광스핀홀 효과를 측정할 수 있는 혁신적 방법을 고안했다.</p> <p contents-hash="77ef620ea990f91b077d11e6b6c0a0517014f05d0ec9ef96c2dd0d5caa697b5f" dmcf-pid="0XN866iBNC" dmcf-ptype="general">메타표면은 나노미터 크기의 인공 구조물 배열로, 빛의 편광과 방향을 정밀하게 조절할 수 있다.</p> <p contents-hash="d23cbe4d1f3471b00e43b3d8ed374630237eb99e582259c71a44b9b11936bc38" dmcf-pid="pZj6PPnbkI" dmcf-ptype="general">연구팀은 "메타표면을 통해 서로 다른 편광을 가진 두 개의 빛을 분리하고, 이들이 카메라의 서로 다른 위치에 동시에 도달하도록 설계했다"며 "이를 통해 두 빛의 상대적 위치 차이를 분석해 광스핀홀 효과를 정밀하게 측정하는 데 성공했다"고 설명했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="ee7bc29883776a97a7e35f3de8d3b2827a25b6ede92b324f1070027aba9dce6a" dmcf-pid="U5APQQLKaO" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="기존 측정법과 단일 측정법 비교. 상단은 편광판을 회전시키며 여러 차례에 걸쳐 측정하는 기존 방법. 중간은 메타표면으로 서로 다른 두 편광의 빛으로 분리해 두 번의 실험에서 얻는 이미지를 한 번에 취득했다. 하단은 두 빛의 상대적 거리 차이로부터 광스핀홀 효과를 구했다." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ZDNetKorea/20250324203626048ekur.jpg" data-org-width="638" dmcf-mid="WY70pp9HaX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ZDNetKorea/20250324203626048ekur.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 기존 측정법과 단일 측정법 비교. 상단은 편광판을 회전시키며 여러 차례에 걸쳐 측정하는 기존 방법. 중간은 메타표면으로 서로 다른 두 편광의 빛으로 분리해 두 번의 실험에서 얻는 이미지를 한 번에 취득했다. 하단은 두 빛의 상대적 거리 차이로부터 광스핀홀 효과를 구했다. </figcaption> </figure> <p contents-hash="1c64cc515a3a0334418408a32c03b9d805e7202b02017d67e65aa811410692fe" dmcf-pid="u1cQxxo9os" dmcf-ptype="general">연구팀은 프리즘에서 반사된 빛을 대상으로 실험한 결과, 단 한 장의 이미지 촬영만으로도 광스핀홀 효과를 측정할 수 있음을 입증했다.</p> <p contents-hash="a3a348a55477b5ee3e0f62d414530bbcf37a5d7d3a131bc9177d308c44ef5e23" dmcf-pid="7tkxMMg2Nm" dmcf-ptype="general">김민경 교수는 "마이너스 2.5°에서 2.5°까지 0.5° 간격으로 총 11회 회전하며 측정하던 기존 방식과 동일한 정밀도의 결과를 단 한 번의 측정으로 얻었다"고 말했다.</p> <p contents-hash="ae007fb44af6bdcad4fb723e653dc1c3fb64b37e6aaf372e3b3dabc259a92d68" dmcf-pid="zFEMRRaVNr" dmcf-ptype="general">연구팀은 메타표면을 회전시켜 광스핀홀 효과의 측정 민감도를 조절하고, 광스핀홀 효과가 시간에 따라 변할 수 있도록 인위적으로 환경을 만들어 해당 측정법을 적용한 실험에서도 광스핀홀 효과의 변화를 초 단위로 실시간 관찰했다.</p> <p contents-hash="c80a01dc90186cbf976c7884428c1870356fc896bf2b798edfa7d66c16fd6eab" dmcf-pid="q3DReeNfaw" dmcf-ptype="general">김민경 교수는 “화학, 생물학, 의학 등 실시간 초고감도 검출이 필요한 다양한 분야에서 폭넓게 활용될 수 있을 것"으로 기대했다.</p> <p contents-hash="3e45acb13bfb9ddbf3c51d3228971b39dca6429d014f161147d046ba0bdf25b6" dmcf-pid="B0weddj4jD" dmcf-ptype="general">연구는 GIST 김민경 교수, 연세대학교 이다솔 교수, POSTECH 노준석 교수가 공동 지도했다. GIST 이진경 연구생(박사과정), POSTECH 김재경 연구생(석박통합과정, 연세대학교 심상민 연구생(석박통합과정)이 함께 수행했다.</p> <p contents-hash="d8d602868ad73f729549c8c26d64999f8c99afc03d35d619f2f7b98e11d5af66" dmcf-pid="bprdJJA8jE" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부·한국연구재단 세종과학펠로우십, 기초연구실, 중견연구자사업의 지원을 받은 이 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(3월 19일자) 온라인으로 게재됐다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a673f66d77c3d17549e5e44d9e0d96f2415baab564a36e23ce1ee53ad43eb4c2" dmcf-pid="KUmJiic6ck" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="광스핀홀 측정법 모식도. .왼쪽은 메타표면을 이용한 광스핀홀 측정 모식도. 오른쪽은 GIST가 제안한 측정법과 기존 측정법을 이용한 결과 비교." class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ZDNetKorea/20250324203627484obze.jpg" data-org-width="637" dmcf-mid="YkM6PPnbcH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202503/24/ZDNetKorea/20250324203627484obze.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 광스핀홀 측정법 모식도. .왼쪽은 메타표면을 이용한 광스핀홀 측정 모식도. 오른쪽은 GIST가 제안한 측정법과 기존 측정법을 이용한 결과 비교. </figcaption> </figure> <p contents-hash="8bd585de3e0d168372d649c1a2fda6b27b6617def455fa769837dbfb060343eb" dmcf-pid="9usinnkPcc" dmcf-ptype="general">박희범 기자(hbpark@zdnet.co.kr)</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 지디넷코리아. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 강예원, 2살 연하 한의사와 맞선 “뭐지 이 멀끔한 남자는?” 첫눈에 합격 (이젠 사랑) 03-24 다음 “이러다 중국에 개인정보 다 털린다!” 난리더니…결국 봉변 당했다 03-24 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
