[더팩트ㅣ황지향 기자] 삼성전자는 포항공대(POSTECH)와 산학협력을 통해 진행한 '무색수차 메타렌즈' 연구 논문이 세계적인 학술지 '네이처 머티리얼스(Nature Materials)'에 게재됐다고 25일 밝혔다.
메타렌즈는 나노 크기의 구조체로 구성된 평면 렌즈다. 빛의 회절을 제어할 수 있어 디스플레이·카메라 등 다양한 광학 시스템 분야에서 주목받고 있다. 기존 볼록 렌즈 대비 크기와 두께를 줄일 수 있는 장점이 있지만, 색수차로 인한 이미지 왜곡이 한계로 지적돼 왔다.
삼성전자와 포스텍 연구팀은 기존 메타렌즈의 설계 방식을 개선해 색수차 문제를 해결한 무색수차 메타렌즈 개발에 성공했다. 모든 메타 구조체 간의 상호 관계를 설계 단계부터 고려하는 새로운 알고리즘을 적용해 색수차를 줄이고, 렌즈 크기를 기존 대비 3~5배 확대하면서도 얇은 두께를 유지할 수 있도록 했다.
연구팀은 무색수차 메타렌즈를 홀로그래픽 디스플레이와 결합해 광학 수차 보완 효과를 입증했다. 기존 렌즈 시스템은 화면이 커질수록 이미지 왜곡이 심해 여러 개의 렌즈를 결합해야 했으나, 단일 메타렌즈와 홀로그래픽 디스플레이만으로 색수차 및 다양한 광학 수차를 해결하고 저피로도의 가상 영상을 제공할 수 있음을 확인했다.
이번 연구는 문석일 삼성리서치 박사와 노준석 포스텍 교수가 주도했으며 최민석, 김주훈, 신길수 포스텍 연구원이 공동 1저자로 참여했다.
삼성전자는 이번 연구 성과를 바탕으로 XR(확장현실) 웨어러블 기기, 카메라, 센서 등 다양한 광학 시스템의 성능 향상 및 부피 저감에 기여할 것으로 기대하고 있으며 차세대 디스플레이 기술 개발을 지속할 계획이다.
hyang@tf.co.kr
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