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테크노트 UNIST, 전기로 기능 조절하는 능동 메타표면 개발

이종원 교수팀 연구...능동 메타렌즈·홀로그램 기술에 응용 울산과학기술원(UNIST)은 전기로 광학적 특성과 기능을 조절할 수 있는 메타표면을 개발했다고 17일 밝혔다. UNIST 전기전자공학과 이종원 교수 연구팀은 전기로 빛의 세기와 위상을 독립적으로 제어해 파면과 편광 상태를 조절할 수 있는 '중적외선 영역 능동 메타표면'을 개발했다. 메타표면은 파장보다 작은 크기의 구조체가 2차원 배열로 이뤄져 두께가 매우 얇다. 국부적으로 빛의 위상과 세기, 편광 등을 조절할 수 있는데, 제작 이후에는 이를 변화시킬 수 없어 다양한 방식으로 응용하는 데 한계가 있었다. 연구팀이 개발한 중적외선 영역 능동 메타표면은 전압으로 국부적인 빛의 세기와 위상을 독립적으로 조절할 수 있어 제작 이후에도 다양한 방식으로 활용할 수 있다. 또 빛의 편광을 변화시키는 기존 광학기기인 편광자나 파장판과 비교해 두께가 얇아 경량화가 가능하다. 특히 작동 범위가 단일 파장인 파장판과 비교해 광범위한 파장에서 작동할 수 있는 장점이 있다. 이종원 교수는 "이번에 개발한 메타표면 기반 광소자는 빛의 편광 상태를 자유자재로 변조시킬 수 있는 능동 파장판, 빛의 초점 거리를 다양하게 할 수 있는

이창현 기자

2023-04-17 15:51

테크노트 지폐나 여권 원천 차단한다...자외선·가시광선 동시 작동하는 메타표면 위변조 방지 장치 개발

눈에 보이는 ‘가시광선’과 안 보이는 ‘자외선’, 두 가지 빛으로 이중 자물쇠를 채울 수 있는 위변조 방지 기술이 개발됐다. 이 기술은 빛의 성질을 자유자재로 조절할 수 있어 다양한 분야의 활용이 기대되는 ‘메타표면’을 이용한 것으로, 지금까지 자외선 영역에 작동하기 어려웠던 메타표면의 난제를 풀어내 더욱 의미가 있다. 포항공과대학교 기계공학과·화학공학과 노준석 교수‧기계공학과 통합과정 김주훈 씨 연구팀은 자외선과 가시광선 영역에서 동시에 작동하는 암호화 디바이스 시스템을 개발해 미국화학회 국제학술지 ‘ACS 나노(ACS Nano)’에 발표했다. 이 시스템을 이용하면 지폐나 여권 등의 위조를 더욱 효과적으로 막을 수 있을 것으로 기대된다. 메타표면을 활용하려면, 메타표면을 구성하는 구조체 하나가 빛의 파장보다 작은 크기여야 한다. 그러나 자외선은 파장이 매우 짧아 이에 맞는 구조체를 만들기 어려웠다. 게다가 메타표면에 주로 사용되는 실리콘과 같은 물질이 자외선을 쉽게 흡수한다는 점도 한계로 꼽혔다. 연구팀은 자외선을 잘 흡수하는 성질이 있어 그간 가시광선 영역에서만 사용됐던 질화규소의 물성을 조절해 흡수를 줄였다. 그리고 이 물질로 자외선 레이저를 쏘면 이미

김진희 기자

2022-03-06 09:30