영화 아이언맨에서 손동작으로 홀로그램 이미지를 구동하는 장면을 현실화할 수 있는 기술이 개발됐다.
한국연구재단은 포항공대 노준석 교수(기계공학·사진 왼쪽)와 김영기 교수(화학공학·오른쪽) 연구팀이 메타물질에 액정기술을 접목해 외부 자극에 반응하는 초소형 홀로그램 장치를 개발했다고 10일 밝혔다. 메타물질은 자연에 존재하지 않는 인공물질로 투명망토나 음굴절장치 등 새로운 광학기능을 구현할 수 있는 꿈의 소재로 불린다.
3D(3차원) 홀로그래픽 디스플레이를 비롯해 증강현실(AR), 가상현실(VR), 혼합현실(XR) 등 미래형 디스플레이를 구현하려는 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나 기존의 메타 표면을 이용한 장치는 한번 소자를 제작하면 이후에 광학적 특성을 바꿀 수가 없었다.
연구팀은 외부 자극에 반응해 광학적 특성을 쉽게 바꿀 수 있는 액정을 메타물질에 접목해 문제를 해결했다. 메타 표면에 특별히 고안된 액정 기반의 광변조기를 결합해 액정 셀의 재료와 디자인(셀 두께, 액정 배열 등)에 따라 손가락 터치, 전압, 열 등 다양한 외부 자극에 반응하도록 한 것이다. 이번에 개발된 장치는 고화질의 홀로그래픽 비디오를 재생하는 광학소자와 온도 감응형 홀로그램 센서 등 미래형 홀로그램 기술을 앞당길 실마리가 될 것으로 기대된다. 연구팀은 이 장치를 미생물이나 화학물질을 검출하는 센서에 접목하기 위해 후속 연구를 진행할 계획이다.
김준영 기자 papenique@segye.com