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국내 연구진이 세계 최초로 ‘초점가변형 초박막 인공수정체’ 개발에 성공해 관심이 모아진다.
코리아텍은 컴퓨터공학부 김상연 교수와 연구팀(남병욱 에너지신소재화학공학부 교수, 배진우 버클리대학교 박사, 신은재․최동수 코리아텍 박사과정 등)이 미래창조과학부 미래융합 파이오니아사업(단장 경기욱 박사)의 지원을 통해, 고분자 소재를 이용해 자체적으로 초점을 변화시킬 수 있는 초박막 인공수정체 개발에 성공했다고 23일 밝혔다.
이번 연구 성과는 ‘High-Performance PVC Gel for Adaptive Micro-Lenses with Variable Focal Length’라는 논문으로 지난 22일 세계적 과학학술지인 네이처 자매지(사이언티픽 리포트 Scientific Reports) 온라인판에 게재 됐다.
연구팀이 주목한 물질은 집에서 음식물 보관 등에 주로 사용하고 있는 친환경 물질인 랩이다.
랩 내에서 분자들이 움직이기 시작하는 온도(유리전이온도)를 저하시켜 유연성을 부여하고 전압을 가하면 랩이 변형된다는 사실을 밝혀내고 변형이 최대화할 수 있도록 했다는 설명이다.
연구팀에 따르면 초점이 자동으로 변화되는 800마이크로미터 두께의 초박막 인공수정체를 개발했다.
연구팀은 "원하는 대로 형상이 변화하며 사람의 눈보다 초점거리를 더욱 다양하게 변화시킬 수 있고 빠른 응답 속도와 저 전력 구동이 가능하다"고 말했다.
실제 다량의 분자들이 움직이기 시작하는 온도를 저하시켜 가소제(유연성을 부여하는 물질)에 소량의 폴리염화비닐 고분자를 넣어주면 고분자의 얽힘에 의해서 젤(Gel) 상태가 되는 현상을 확인했다는 것이다.
이어 연구팀은 "분자량과 가소제양을 조절해 기계적 물성 및 광학적 전기적 특성이 조절 가능하다는 것을 밝혀냈으며, 광학적 구조연구를 통해 인간 눈보다 더 넓은 범위의 초점 가변형 인공수정체가 되는 것을 확인했다"고 의미를 부여했다.
공동 제1저자 신은재 박사는 "이번 연구성과는 중력 등 외부환경에서도 보다 쉽고 경제적으로 광학분야에 이용할 수 있는 원천 기술을 개발한 것"이라며 "인공수정체 뿐 아니라 렌즈 기술의 새로운 패러다임을 가지고 올 것"이라고 전망했다.
신 박사는 이어 "기존 기술로는 구현할 수 없는 초박막형 초점거리 가변 렌즈, 홀로그램 등 새로운 연구 분야의 시발점이 될 것"이라고 덧붙였다. |
