POSTECH 노준석 교수팀, 미래 초소형 광학 기술 방향과 비전 제시

POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 기계공학과·화학공학과 노준석 교수, 기계공학과 통합과정 양영환·성준화·최민석·박준경 씨, 포항산업과학연구원(RIST) 전교선 박사·이경일 박사·윤동현 박사 공동 연구팀이 메타표면 기반의 미래 초소형 광학기술 플랫폼에 대한 연구 트렌드를 정리하고, 미래 연구 방향 및 상용화 방안을 제시하는 총평 논문을 ‘빛 : 과학과 응용(Light: Science and Applications)’ 학술지에 보고했다.

지금껏 메타표면 관련 연구는 주로 빛의 특성을 완전히 제어하는 데 초점을 맞췄다. 그 결과, 메타렌즈와 메타홀로그램, 빔 회절장치 등 메타표면을 중심으로 다양한 광학 기기들이 개발됐다. 그러나 최근 들어 메타표면을 다른 광학 부품과 통합하는 데 중점을 두고 있다.

연구팀은 이번 총평 논문을 통해 ‘통합형 메타표면’ 연구와 응용 분야를 제안하고, ‘통합형 메타표면’이란 LED(Light Emitting Diode, 발광다이오드)와 액정(Liquid Crystal), 광섬유 등 다양한 표준 광학 부품과 결합한 광소자다. 

메타표면의 상용화를 위해 연구팀은 현재 널리 사용되고 있는 기기에 메타표면을 결합해 실생활에 응용될 수 있는 방향으로 연구가 진행돼야 한다고 제시했다.

연구팀은 통합형 메타표면 연구가 미래 광학 기기 산업과 국가 경쟁력에 미치는 영향을 설명하며 산업계와 학계 간 협력의 중요성을 언급했다. 

노준석 교수는 “통합형 메타표면은 기존 전자기술의 발전을 보완하고, 다양한 분야에서 혁신적인 솔루션을 제공할 또 하나의 혁신”이라며 “지속적인 노력과 연구, 국가 차원의 지원에 힘입어 더 혁신적인 결과를 낼 수 있기를 기대한다”고 전했다.

한편, 이 연구는 POSCO 산학연 융합연구소사업, 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 미래유망융합기술파이오니아 사업, 교육부 박사과정생장려금사업, 삼성 미래기술육성센터, 현대자동차정몽구장학재단의 지원으로 수행됐다.