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전기 가하면 렌즈가 볼록↔오목 자유자재로…노안교정 등에 적용

송고시간2021-03-10 17:02

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한국기술교육대는 김상연(컴퓨터공학부)·배진우(에너지신소재화학공학부) 교수 연구팀이 전기를 연결하면 모양이 자유자재로 변하는 초박막형 렌즈를 개발했다고 10일 밝혔다.

전기장에 반응해 스스로 움직이는 스마트 소재를 이용, 볼록과 오목 형상을 원하는 대로 바꿔 초점을 변화시킬 수 있는 초박막형 렌즈 개발은 세계 최초라고 대학 측은 강조했다.

김상연 교수는 "이번 연구는 얇은 비닐처럼 생긴 유연한 물질의 형상이 전압에 따라 다양하게 변하면서 초점거리가 바뀌는 세계 최초의 렌즈"라며 "일반 전기·전자 산업부터 의료용·국방용 장비에까지 광범위하게 적용이 가능하다"고 말했다.

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한국기술교육대 김상연·배진우 교수팀 "초점거리 원하는 대로"

전기장에 의해 형상 변하는 렌즈
전기장에 의해 형상 변하는 렌즈

[한국기술교육대 제공. 재판매 및 DB 금지]

(천안=연합뉴스) 이은중 기자 = 한국기술교육대는 김상연(컴퓨터공학부)·배진우(에너지신소재화학공학부) 교수 연구팀이 전기를 연결하면 모양이 자유자재로 변하는 초박막형 렌즈를 개발했다고 10일 밝혔다.

전기장에 반응해 스스로 움직이는 스마트 소재를 이용, 볼록과 오목 형상을 원하는 대로 바꿔 초점을 변화시킬 수 있는 초박막형 렌즈 개발은 세계 최초라고 대학 측은 강조했다.

연구팀이 개발한 렌즈는 두께 약 800㎛(마이크로미터·1천분의 1㎜)인 '자가 변형 고분자겔형 렌즈'다.

두 교수가 3년 전 가정용 랩을 이용해 개발한 인공수정체와 동작 원리가 같은 자가 변형 렌즈를 더욱 발전시킨 것이다.

연구팀은 투명하면서 고무처럼 탄성력이 있는 고성능 비이온성 폴리염화비닐 고분자겔이라는 스마트 물질을 제작, 약한 전기장 변화로도 볼록·평면·오목 렌즈로 형상을 다양하게 변화시켜 넓은 범위의 초점 거리를 구현했다.

이 렌즈를 이용해 안경을 만들면 가까운 데를 볼 때는 볼록 형상으로 바뀌고, 먼 곳을 볼 때는 오목 형상으로 바뀌어 노안 교정에 도움이 된다.

초점거리를 원하는 대로 바꿀 수 있어 수 mm 이하 두께를 가진 망원경 렌즈를 개발할 수도 있다.

왼쪽부터 김상연·배진우 교수
왼쪽부터 김상연·배진우 교수

[한국기술교육대 제공. 재판매 및 DB 금지]

김상연 교수는 "이번 연구는 얇은 비닐처럼 생긴 유연한 물질의 형상이 전압에 따라 다양하게 변하면서 초점거리가 바뀌는 세계 최초의 렌즈"라며 "일반 전기·전자 산업부터 의료용·국방용 장비에까지 광범위하게 적용이 가능하다"고 말했다.

연구 성과를 담은 논문은 '전기적으로 형상이 변하는 인버터블 마이크로 렌즈'라는 제목으로 미국화학회(ACS)가 발행하는 'ACS 응용물질 및 계면' 이달 호에 게재됐다.

jung@yna.co.kr

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