해상도 100배 높은 홀로그램 국내 개발

서울대 연구진 전자소자 개발, 시야각도 10배… 100도 가능

입력:02/14 17:54 수정:02/14 18:19

공상과학소설(SF)에서 흔히 등장하는 장치 중 하나가 3차원 입체영상인 홀로그램이다. 국내 연구진이 홀로그램을 더 선명하고 다양한 각도에서 볼 수 있는 기술을 개발해 주목받고 있다.


서울대 전기정보공학부 이병호 교수, 포스텍 기계공학 및 화학공학과 노준석 교수, 경북대 전자공학부 이승열 교수, 고려대 전자정보공학과 김휘 교수 공동연구팀은 여러 방향에서 선명한 화질로 볼 수 있는 홀로그램 이미지를 만들어 내는 전자소자를 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구 결과는 나노소재 분야 국제학술지 ‘나노 스케일’ 최신호에 실렸다.

홀로그램 이미지를 만들어 내기 위해서는 빛의 세기와 위상을 동시에 제어할 수 있어야 한다. 그렇지만 지금까지 나온 홀로그램 소자들은 빛의 세기나 위상 둘 중 하나만 제어할 수 있기 때문에 넓은 방향에서 볼 수 있는 대신 화질이 떨어진다거나 화질은 좋지만 정면에서만 바라봐야 하는 등의 문제가 있었다.

이런 문제를 해결하기 위해 연구팀은 빛의 파장보다 짧은 수백 나노미터(㎚, 10억분의1m) 크기의 픽셀로 구성된 메타표면을 제작해 빛의 세기와 위상을 동시에 기록하고 제어할 수 있는 새로운 형태의 홀로그램 소자를 개발하는 데 성공했다. 수마이크로미터(㎛, 100만분의1m)인 기존 홀로그램 소자의 픽셀 크기보다 작아 100배 이상의 높은 해상도를 갖게 됐다.

또 홀로그램을 얼마나 넓은 범위에서 볼 수 있는가를 따지는 시야각도 기존의 것은 10도 이하에 불과했다. 홀로그램 정면이 아니면 볼 수 없다는 이야기인데 이번에 개발한 메타표면 소자로 만들어진 홀로그램 이미지는 선명한 상태에서 100도 이상의 광시야각을 갖는 것이 확인됐다.

이병호 교수는 “이번 연구를 통해 더 선명하고, 더 넓게라는 홀로그램 소자의 중요한 문제를 해결할 수 있게 됐다”고 설명했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

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