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'아이언맨처럼' 손가락 터치만으로 홀로그램 바꾼다

송고시간2020-11-11 02:00

포항공대 연구팀, 메타물질에 액정 접목…전압·온도·압력에 반응

초소형 가변형 홀로그램 장치 모식도
초소형 가변형 홀로그램 장치 모식도

[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 김소연 기자 = 영화 '아이언맨'에서 주인공은 허공에 3차원(3D) 홀로그램을 띄워놓고 맨손으로 홀로그램의 크기와 위치 등을 자유자재로 조작한다.

한국연구재단은 포항공대 노준석·김영기 교수 연구팀이 공상과학 영화에 등장하는 인터랙티브 홀로그램 구현을 앞당길 홀로그램 장치를 개발했다고 11일 밝혔다.

이 장치는 크기가 300㎛(마이크로미터·100만분의 1m) 정도 초소형이다.

연구팀은 메타물질에 액정기술을 접목해 전압·온도·압력 등 외부자극에 반응하는 홀로그램을 구현했다.

메타물질은 자연계에 존재하지 않는 특성을 갖도록 설계된 인공 소재다. '투명망토' 등 새로운 기능을 구현할 꿈의 소재로 불린다.

기존 홀로그램 장치는 한번 소자를 제작하면 그 광학적 특성을 바꿀 수 없어, 처음 프로그래밍한 하나의 이미지만을 나타내는 데 그쳤다.

이미지가 바뀌는 홀로그램 결과
이미지가 바뀌는 홀로그램 결과

[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

연구팀은 메타표면에 액정 기반 광변조기를 결합해 장치를 만들었다. 액정은 외부 자극에 반응해 광학적 특성이 쉽게 바뀌는 특성이 있다.

연구팀이 개발한 전압 반응 장치에 0.8V나 1V 전압을 걸어주면, 수 밀리초(0.001초) 안에 홀로그램 이미지가 빠르게 다른 이미지로 변환된다.

온도 47도 이상이 되면 홀로그램 이미지가 바뀌는 장치도 개발했다.

압력에 반응하는 장치는 10kPa에서 0.01MPa 사이의 가벼운 손가락 터치만으로도 홀로그램 이미지를 바꿀 수 있다.

특히 이 장치는 가시광선 영역에서 매우 선명한 이미지를 구현한다.

홀로그래픽 비디오 재생 과학 소자나 온도 감응형 홀로그램 센서, 미래형 인터랙티브 홀로그램 기술을 앞당기는 실마리가 될 것으로 연구팀은 내다봤다.

김인기 포항공대 연구원이 제1 저자인 이번 논문은 이날 국제학술지 '어드밴스드 머티리얼즈'(Advanced Materials) 표지논문으로 실렸다.

soyun@yna.co.kr

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