초고속 대량생산 '메타렌즈' 세계 첫 개발 작성일 04-16 31 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="Zz8NcPyONJ"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="47ba1b2247b5eec91316c42d529a365330c0a340cf6890c260a4336a4604723e" dmcf-pid="5q6jkQWIAd" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="200m 길이의 연속 공정을 통해 제작된 메타렌즈 어레이 필름 사진(a)과 제작된 12인치 웨이퍼 크기의 메타렌즈 어레이 사진(b), SEM을 통해 촬영된 메타렌즈 나노구조 이미지(c). 과학기술정보통신부 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/fnnewsi/20260416101733873rlrs.png" data-org-width="643" dmcf-mid="X6YqKHiPci" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202604/16/fnnewsi/20260416101733873rlrs.png" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 200m 길이의 연속 공정을 통해 제작된 메타렌즈 어레이 필름 사진(a)과 제작된 12인치 웨이퍼 크기의 메타렌즈 어레이 사진(b), SEM을 통해 촬영된 메타렌즈 나노구조 이미지(c). 과학기술정보통신부 제공 </figcaption> </figure> <div contents-hash="ff8c0a8cf3ede8cec212565ee1dd33c6c48ac614c18e112dca76081d36e7cf6f" dmcf-pid="1BPAExYCke" dmcf-ptype="general"> [파이낸셜뉴스] 기존 카메라 렌즈보다 수백 배 얇으면서도 빛을 자유자재로 조절하는 '메타렌즈'를 마치 신문을 인쇄하듯 초고속으로 대량 생산할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다. </div> <p contents-hash="4d28e1a437fc464a3aff6457eaa758cdcfb189602e43b040e76209544ec2eb0c" dmcf-pid="txghvNUZoR" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부는 성균관대학교 선도연구센터 조규진･김인기 교수 연구팀과 포항공과대학교 노준석 교수 연구팀이 가시광 영역에서 동작하는 메타렌즈를 초당 300개 이상의 속도로 생산할 수 있는 '롤투롤(Roll-to-Roll) 나노 인쇄(Nanoimprint)' 공정 기술을 공동 개발했다고 16일 밝혔다. </p> <p contents-hash="e058d40ad408f92a9849f6dfe16eb5efea4d952672cd53b81cfb221296c496d0" dmcf-pid="FMalTju5kM" dmcf-ptype="general">과기정통부 지원 사업과 삼성미래기술육성사업, 포스코홀딩스 N.EX.T Impact 사업 등으로 수행한 이번 연구 성과는 세계 최고 권위의 학술지 '네이처(Nature)' 16일 자정(현지시간 4월15일 16시) 게재됐다. </p> <p contents-hash="8542058dbe9a9f1c5edfee16cb3cd67b4252a7cc9b84cdef71f72011ae24bf64" dmcf-pid="3RNSyA71cx" dmcf-ptype="general">메타렌즈는 빛의 위상, 진폭 및 편광 등을 나노미터(nm) 수준에서 자유자재로 조절할 수 있는 차세대 광학소자다. 특히, 기존의 굴절 렌즈와 달리 표면이 평평한 평면렌즈 형태이면서도 두께는 수백 배 이상 얇아, 초박형 설계와 동시에 정밀한 빛 제어가 가능해 다양한 기능을 수행할 수 있다. </p> <p contents-hash="02b781398b4778ae4f2db7332675bab1fecf02c80aa82bdc3adb9cb1f58a3cac" dmcf-pid="0ejvWcztkQ" dmcf-ptype="general">하지만, 메타렌즈를 제작하기 위해서는 복잡하고 비용이 많이 드는 반도체 공정을 이용해야만 했던 탓에 그동안은 실험실 수준의 소량 생산에 머물러 실제 제품 상용화에 큰 어려움이 있었다. </p> <p contents-hash="fad9936f158b3e4bd8ab5a6837aad3af2df1daf09beeccfb3a7ccd8e506fb372" dmcf-pid="pdATYkqFoP" dmcf-ptype="general">연구팀은 이러한 한계를 해결하기 위해 성균관대 선도연구센터에서 개발한 롤투롤(Roll-to-Roll) 인쇄 파운드리 기술을 활용해 유연한 기판 위에서 나노 구조체를 연속적으로 찍어낼 수 있는 '롤투롤(Roll-to-Roll) 나노 인쇄' 공정을 독자적으로 개발했다. </p> <p contents-hash="ec192dd03f6c7583aca58297f9f98c0afddeb39c9be69b864c03e656af01099e" dmcf-pid="UJcyGEB3a6" dmcf-ptype="general">기존에는 딱딱한 니켈 금형을 사용하여 메타렌즈를 하나씩 제작했으나, 연구팀은 유연한 소재의 고분자 복제 금형을 12인치 면적의 원통형 롤러로 만들었다. 이를 통해 롤러를 회전시켜 마치 신문을 인쇄하듯 렌즈를 연속적으로 인쇄할 수 있도록 공정을 구현하는 데 성공했다. 특히 고분자 복제 금형의 내구성과 해상도를 극대화하기 위해 특수 개발한 표면처리 기술을 도입해 200m 길이의 연속 공정에서도 첫 번째 제작 렌즈와 마지막 제작 렌즈의 성능 편차가 없는 수준까지 대량 생산의 신뢰성을 끌어올렸다. </p> <p contents-hash="e2bbfd370c97e8eca6edbd8d2c376cd34f72c84825723cdc4598544cdcbfe506" dmcf-pid="uikWHDb0g8" dmcf-ptype="general">이 시스템을 이용하면 기존 방식보다 약 100배 이상 빠른 초당 300개의 메타렌즈를 생산할 수 있다. 또 인쇄된 나노 구조체 위에 원자층 증착방식으로 고굴절 이산화티타늄(TiO2) 층을 코팅해 가시광 영역에서 90% 이상의 높은 광 효율을 확보하는 데 성공했다. 실제 실험 결과 가시광 전 영역에서 회절 한계 수준의 정확한 초점을 형성함과 동시에 고성능 렌즈 기준인 0.8 이상의 슈트렐 비율(Strehl ratio)을 달성할 수 있었다. </p> <p contents-hash="535377e2c170ed3716e8e248973f05628ddc0c5c43a80c70abaca9acf7636c9a" dmcf-pid="7nEYXwKpj4" dmcf-ptype="general">이번 성과는 전 세계 광학계가 해결하지 못했던 '메타렌즈의 대량 생산'이라는 난제를 국내 연구진이 독자적인 공정 기술로 해결하며 차세대 광학 시장의 판도를 바꿀 핵심 전환점을 마련한 것으로 평가받는다. 특히, 기존 렌즈 대비 두께를 수백 배 줄이면서도 고성능을 구현함으로써, 스마트폰의 고질적인 카메라 돌출 문제를 근본적으로 해결하는 것은 물론 가벼운 안경 형태의 증강현실(AR) 글라스, 초정밀 의료 영상 장비, 우주 광학 시스템 등 첨단 산업 전반에 걸쳐 혁신적인 변화를 불러일으킬 전망이다.</p> <p contents-hash="95b48e5d7bd9e0866f8ca1b849162baa5c22c2924fed969c86f85d07261ac275" dmcf-pid="zLDGZr9UAf" dmcf-ptype="general">jiany@fnnews.com 연지안 기자</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 파이낸셜뉴스. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 PPT 조력자로 클로드를 영입했다 [두런두런 AI ⑤-1] 04-16 다음 조정원 WT 총재, 우즈벡 최고 국가훈장 ‘우정훈장’ 수훈 04-16 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
