“선명한 컬러 이미지 구현 성공” AR 핵심 기기 안경 한계 극복

노준석 포항공대 교수팀
‘무색수차 메타격자’ 기술 개발
고질적 색 번짐 현상 완전 해소

노준석 포항공과대학교 교수. /포항공대 제공

노준석 포항공과대학교 교수팀이 모든 색상의 빛을 단 한 장의 안경알로 처리할 수 있는 ‘무색수차 메타격자(Achromatic Metagrating)’ 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

노 교수팀은 교육, 의료, 게임, 엔터테인먼트 등 각 분야에서 VR·AR(가상·증강현실) 기술력이 발달하고 있지만, AR 핵심 기기인 안경은 여전히 무겁고 두꺼워 오래 착용하기 불편하다는 문제에 주목했다. 

교수팀은 확률적 위상 최적화 알고리즘을 사용해 질화실리콘(Si3N4)으로 만든 나노미터(nm) 규모의 직사각형 기둥이 빛을 가장 효율적으로 조절하도록 정밀하게 설계, 두께가 500μm(마이크로미터)에 불과한 단일 층 ‘웨이브가이드’로 선명한 컬러 이미지를 구현하는 데 성공했다. ‘웨이브가이드’는 빛을 정해진 경로로 유도해 가상 이미지를 눈에 전달하는 핵심 부품이다.

또 사용자의 눈 위치가 조금 달라도 또렷한 영상을 볼 수 있는 ‘아이박스'도 9mm로 확보했다.

특히 이번 기술은 기존 AR 안경의 고질적 문제였던 색 번짐 현상을 완전히 해소했다.

노 교수는 “이번 연구는 차세대 AR 디스플레이 기술 발전의 중요한 이정표가 될 것”이라며 “향후 대면적 제조 기술과 결합한다면 상용화 가능성도 더욱 높일 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

/단정민기자 [e-mail]