7월 과기인상에 노준석 교수…초박막 메타렌즈 대량생산 길 열어

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 '이달의 과학기술인상' 7월 수상자로 노준석 포항공대 기계공학과 교수를 선정했다고 3일 밝혔다.

노 교수는 높은 굴절률을 보이는 하이브리드 소재와 나노공정 기술을 기반으로 초박막 메타렌즈를 대량 생산해 초소형 광학기기 개발의 새로운 길을 제시한 공로를 평가받았다.

메타렌즈는 빛의 파장보다 작은 나노구조체를 배열해 만든 평면 형태 광학소자로 아주 얇으면서 빛을 원하는 만큼 원하는 방향으로 조절할 수 있어 초고해상도 현미경, 음의 굴절률을 가진 물질, 스텔스 기술 등에 응용될 것으로 기대받고 있다.

하지만 나노구조체를 만드는 공정에는 고난도 패터닝 기술이 필요해 속도가 느리고 생산 단가도 높아 대량생산과 상용화가 어려웠다.

노 교수는 고굴절 소재를 대체하기 위해 기존 폴리머에 높은 굴절률을 가진 원자층 박막을 20나노미터(㎚, 10억분의 1m) 정도로 얇게 코팅해 굴절률 효율을 10%에서 90%까지 끌어올린 새 소재를 개발했다.

공정에서는 전자빔 리소그래피(Lithography·빛으로 기판에 회로를 새기는 공정)와 포토리소그래피, 나노 임프린트 리소그래피 등 3가지 기술을 복합적으로 사용해 가시광선 영역에서 쓸 수 있는 메타렌즈를 12인치 웨이퍼에 대량 생산하는 기술을 개발했다.

이를 통해 생산 단가를 기존 대비 300분의 1 수준으로 낮췄다고 과기정통부는 설명했다.

관련 연구는 지난해 3월 국제학술지 '네이처 머터리얼스'에 실렸다.

노 교수는 "메타렌즈는 2019년 다보스포럼에서 혁신성을 인정받아 세계 10대 기술로 뽑혔지만, 비싼 가격으로 제조혁신이 요구됐다"며 "앞으로 공상과학 영화에서나 볼 수 있었던 초소형 증강현실 안경과 초현실 홀로그래피와 같은 미래 광학기기 개발에 선도적인 역할을 수행할 것"이라고 말했다.

/연합뉴스