국내 연구진이 머리카락 두께의 100분의 1보다도 얇은 초박막 메타렌즈(두께 1㎛)를 개발했다. 메타렌즈는 굴곡이 없는 평면렌즈다. 나노 크기의 얇은 핀들을 평평한 유리 위에 올려 빛을 산란시키고, 이를 한 곳으로 모아 상을 맺는다. 빛을 모으기 위해 여러개의 굴절렌즈를 겹쳐 만드는 일반 렌즈와 달리 한 장으로 만들어 얇고 가볍다.

메타렌즈는 가시광선 영역에서 사용할 수 있다. 따라서 스마트폰・DSLR・현미경 등 일상에서 쓰이는 모든 렌즈를 대체할 잠재력을 지니고 있다. 굴절렌즈를 여러개 넣어 후면 카메라가 튀어나온 스마트폰이나, 무거운 전문가용 카메라 렌즈를 개선할 수 있다는 뜻이다.

메타렌즈는 2016년 미국 하버드대 연구진이 처음 개발했다. 그러나 만드는 데 오랜 시간이 걸리고, 재료가 비싸다는 단점이 있었다. 포항공대 노준석 교수팀과 고려대 이헌 교수팀, 삼성종합기술원 한승훈 마스터팀은 나노복합재라는 신소재를 이용해 메타렌즈의 제작 단가를 줄이고, 대량생산이 가능한 기술을 개발했다.

연구진은 메타렌즈를 적외선 카메라에 연결해 손등 혈관 사진을 찍어 보았다. 카메라는 정확히 혈관을 포착했고, 연구진은 메타렌즈가 굴절렌즈를 대체할 수 있을 것으로 판단했다. 노준석 교수는 “새로 개발한 메타렌즈가 크고 무거운 굴절렌즈의 문제들을 해결할 수 있을 것이며, 적외선 내시경・CCTV・야간투시경 등 다양한 분야에 응용될 수 있다“라고 말했다.

사진출처📸: 포항공대 노준석 교수팀