광운대학교는 전자공학과 이상신 교수 연구팀이 최덕용 호주국립대 박사와 공동연구를 통해 초박형 나노 메타표면 기술을 이용한 3D 카메라를 개발했다고 12일 밝혔다.
연구팀은 실리콘 기반 초박형 나노 메타표면 구조를 도입해 물리적인 이동 없이 입사되는 빛의 편광 방향에 따라 렌즈 어레이의 위치 이동이 가능한 가상이동 메타렌즈 어레이를 제안했다.
이를 이용해 해상도 및 해상력이 향상된 3차원 광파 이미지 시스템을 개발했다.
3차원 광파 이미지 시스템은 기존의 빛의 세기 정보만 획득할 수 있는 2차원 카메라 기술과 대비해, 빛의 세기뿐만 아니라 방향 정보도 얻을 수 있는 기술이다. 획득된 방향 정보를 기반으로 이미지 복원 과정을 거쳐 상하좌우 모든 방향에 대해 상대적 시차를 표현할 수 있는 3차원 깊이 이미지를 구현하고 리포커싱 기능을 부여할 수 있다.
기존 3차원 광파 이미지 시스템의 경우 해상도 간의 피할 수 없는 상충관계로, 2차원 카메라 기술 대비 해상도가 저하되는 문제가 있었다.
이번에 개발된 가상이동 메타렌즈 어레이 기반의 3차원 광파 이미지 시스템은 4차 산업혁명의 핵심 기술로 손꼽히는 지능형 로봇, 5G 드론, 바이오 이미징 등 3차원 비전 분야에 적용될 수 있을 것으로 연구팀은 내다봤다.
이상신 교수는 “이번 연구에서 초박형 나노 메타렌즈 기술을 접목해 3차원 깊이 이미지의 해상도를 획기적으로 향상시켰으며, 이를 통해 나노 디바이스를 이용한 다양한 ICT(정보통신기술) 개발이 가능할 것이라 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 교육부 대학중점연구소 지원사업을 통해 수행됐으며, 국제학술지 ‘어드밴스드 옵티컬 머티리얼스’(Advanced Optical Materials) 온라인판 11월호 표지논문으로 선정됐다.