'카툭튀' 해결할 메타렌즈, 신문 찍듯 초당 300개 대량생산 작성일 04-16 39 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="1CkwL9IkJu"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="22c4a7af3235db5d94ff1fb4738a221d43a69e76ab0a0eb46782ecd0a9ecf9f3" dmcf-pid="thEro2CEdU" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="200m 길이의 연속 공정을 통해 메타렌즈가 인쇄된 필름. 조균진·김인기 성균관대 교수 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090334169hjxx.png" data-org-width="680" dmcf-mid="GhAR9XnQLb" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090334169hjxx.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 200m 길이의 연속 공정을 통해 메타렌즈가 인쇄된 필름. 조균진·김인기 성균관대 교수 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="dd7c7e4ec877996a7cce2a2d4a693ee150216c0ba1bc381bba358941be2035b6" dmcf-pid="FlDmgVhDMp" dmcf-ptype="general">국내 연구팀이 빛의 성질을 미세하게 조절할 수 있는 차세대 광학소자 '메타렌즈'를 신문처럼 대량으로 인쇄하는 기술을 개발했다. 메타렌즈 보급을 통해 스마트폰의 '카툭튀'를 근본적으로 해결하고 증강현실(AR) 안경, 초정밀 의료 영상 장비 등 다양한 산업을 발전시킬 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="329b0d6711372ab29671bcd7a21a9bccdc5b4ade69da977200ab7fab42f9f678" dmcf-pid="3SwsaflwL0" dmcf-ptype="general"> 과학기술정보통신부는 성균관대 조규진·김인기 선도연구센터 교수팀과 노준석 포스텍 교수팀이 메타렌즈를 초당 300개 이상의 속도로 생산할 수 있는 '롤투롤(Roll-to-Roll) 나노인쇄' 공정 기술을 공동 개발했다고 16일 밝혔다. 연구결과는 15일(현지시간) 국제학술지 '네이처'에 공개됐다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="7eeebdacd8405f70b0acedd8cf15073e7a168c792842477591a14af7d2f1c3e3" dmcf-pid="0vrON4Srd3" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="롤투롤 나노임프린팅 설비와 인쇄 과정을 설명한 그림. 조균진·김인기 성균관대 교수 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090335623gevq.png" data-org-width="680" dmcf-mid="HFo6zyRfiB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090335623gevq.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 롤투롤 나노임프린팅 설비와 인쇄 과정을 설명한 그림. 조균진·김인기 성균관대 교수 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="ac15aec4d047e2db73e5006dbc16c162bc75a2f2fdb673dd286a0123942696f6" dmcf-pid="pTmIj8vmMF" dmcf-ptype="general">메타렌즈는 빛의 위상, 진폭, 편광 등 주요 성질을 나노미터(nm, 1nm는 10억분의 1m) 수준에서 자유자재로 조절하는 차세대 광학소자다. 표면이 평평한 형태면서 기존의 둥근 렌즈보다 수백 배 이상 얇다. 초박형 설계와 정밀한 빛 제어가 동시에 가능해 빛을 사용하는 장비 전반에 유망하다.</p> <p contents-hash="8f07a60a759ec9d06b5d0c1506a4113c7c20ad8c233ba382fa17b53124bdc5ac" dmcf-pid="UysCA6Tsnt" dmcf-ptype="general"> 메타렌즈는 그동안 심자외선(DUV) 포토리소그래피 등 복잡한 고비용 반도체 공정을 거쳐 실험실 수준에서 소량으로만 생산됐다. 단단한 니켈 금형을 활용해 하나씩 제작하는 형태다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="da542aec4eaa781d80bbcba8064903d3ae55bc3f8db9fcbab722a5dcf3d7021b" dmcf-pid="uef6zyRfd1" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="성균관대 선도연구센터의 롤투롤 나노임프린팅 설비. 조균진·김인기 성균관대 교수 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090337036xudx.png" data-org-width="680" dmcf-mid="X4RkJBmjeq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090337036xudx.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 성균관대 선도연구센터의 롤투롤 나노임프린팅 설비. 조균진·김인기 성균관대 교수 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="808d5647fc0fa7e61de24a830429a1fb34d1fc5e8f6cadf28ee3bd53960d09f8" dmcf-pid="7d4PqWe4L5" dmcf-ptype="general">연구팀은 성균관대에서 개발한 인쇄 파운드리 기술을 도입해 대량 생산 공정을 독자 개발했다. 유연한 소재의 고분자 복제 금형을 12인치 너비의 원통형 롤러로 만들고 신문을 인쇄하듯 렌즈를 연속 인쇄하는 원리다.</p> <p contents-hash="b7c04fc8c2c8ffc5c764ba916d6d85d1c354387dd4796959e6c2fca5cb51f83c" dmcf-pid="zJ8QBYd8RZ" dmcf-ptype="general"> 고분자 복제 금형의 내구성과 해상도를 극대화하기 위해 특수 개발한 표면처리 기술을 도입해 200m 길이의 연속 공정에서도 처음 제작된 렌즈와 마지막에 제작된 렌즈의 성능 편차가 없는 수준으로 수율을 끌어올렸다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="bd856c02514b14cad55fa8e4bce34c814062443d8739701f00515bf7883010c0" dmcf-pid="qi6xbGJ6RX" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="흰색 발광다이오드(LED) 빛이 메타렌즈를 거쳐 초점을 맺는 모습. 노준석 포스텍 교수 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090338398ycuz.png" data-org-width="680" dmcf-mid="Zq8gQpcnnz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090338398ycuz.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 흰색 발광다이오드(LED) 빛이 메타렌즈를 거쳐 초점을 맺는 모습. 노준석 포스텍 교수 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="9af0d434136a2ae0dfa11ddaf34163b0db8589f3c09ea3755a4deca559fa259e" dmcf-pid="BnPMKHiPLH" dmcf-ptype="general">연구팀이 개발한 시스템은 메타렌즈를 초당 300개씩 찍어낼 수 있다. 하나씩 제작하는 기존 방식과 비교하면 100배 이상 빠르다. 인쇄된 메타렌즈 표면에 굴절률이 높은 이산화티타늄 층을 코팅하자 가시광선 영역에서 90% 이상의 광효율이 확보됐다.</p> <p contents-hash="84c8b17ce06be779c037ff878c476b37b3d78bb751aa10e5c67b558e4c35b631" dmcf-pid="bLQR9XnQnG" dmcf-ptype="general"> 롤투롤 공정으로 제조된 메타렌즈의 성능 실험 결과 초점을 정확히 형성하고 고성능 렌즈 기준인 '슈트렐 비율'은 0.8 이상을 달성했다. 슈트렐 비율은 렌즈가 이론상 완벽한 렌즈와 비교해 초점에서 빛을 얼마나 잘 집중시키는지를 나타내는 척도다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="81949559cd6f70e2f00eebac6ea3a29a776957e175f371968988408169fb176f" dmcf-pid="Koxe2ZLxLY" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="12인치 웨이퍼 크기의 메타렌즈 배열(왼쪽)과 주사전자현미경으로 촬영한 메타렌즈 표면의 나노구조. 조균진·김인기 성균관대 교수 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090339697udwn.png" data-org-width="680" dmcf-mid="5ELaxUkLd7" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/dongascience/20260416090339697udwn.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 12인치 웨이퍼 크기의 메타렌즈 배열(왼쪽)과 주사전자현미경으로 촬영한 메타렌즈 표면의 나노구조. 조균진·김인기 성균관대 교수 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="79965106bdfac08d9f26d2794c686825b09d16b89a6a8bf2ca264e7dde18e8ef" dmcf-pid="9gMdV5oMRW" dmcf-ptype="general">이번 연구 성과는 그동안 난제로 여겨진 메타렌즈 대량 생산법을 국내 독자 공정 기술로 해결했다는 평가를 받는다. </p> <p contents-hash="0537d62caa35d2e1d9ad623ca46d688c4bc233adb215006ea4f48d5a798d85e6" dmcf-pid="2aRJf1gRey" dmcf-ptype="general"> 연구팀은 "고비용 문제로 상용화가 어려울 것이라 여겨졌던 메타렌즈를 실제 산업 현장 수준에서 초당 300개 이상 대량 생산할 수 있음을 세계 최초로 입증한 성과"라며 "연구진이 보유한 소자 설계부터 대량 고속 제조 공정까지 일체의 기술력이 전 세계에 인정받았다"고 밝혔다.</p> <p contents-hash="89673805ea055a2673fa4042fe9496d6b34596890990be06ec49287654cde330" dmcf-pid="VNei4taenT" dmcf-ptype="general"> 이어 "연구 성과가 차세대 광학 산업 전반의 상용화는 물론 성균관대 선도연구센터가 추진하는 롤투롤 인쇄 파운드리 플랫폼 구현을 앞당기는 핵심 토대가 될 것"이라고 말했다.</p> <p contents-hash="232ee80bb5b2c9526ef28559864c89b0b8ba1dd5030fe931b32da8d0924e532d" dmcf-pid="fjdn8FNddv" dmcf-ptype="general"> <참고 자료><br> - doi.org/10.1038/s41586-026-10369-y</p> <p contents-hash="8db4e21500aa1a376e3376d160a176679b013becb888142ead3b46f8aa21dd2b" dmcf-pid="4AJL63jJnS" dmcf-ptype="general">[이병구 기자 2bottle9@donga.com]</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 동아사이언스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 독감 걸렸는데 술 한잔?…간이 더 빨리 망가지는 이유 찾았다[과학을읽다] 04-16 다음 영림원 "AI 시대 기업 경쟁력, '질문하는 조직문화'에 답 있다" 04-16 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
