한미 연구진, 초고화소 디지털카메라 기반 기술 개발
고려대·스탠퍼드대, 빛 인식 효율 높인 신개념 광검출기 제작 성공
(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = 국제연구진이 초고화소 디지털카메라를 구현하는 데 필요한 기반 기술을 개발했다.
김수진 고려대 전기전자공학부 교수는 마크 브롱거스마 미국 스탠퍼드대 교수팀과 공동으로 디지털카메라에 들어가는 '광검출기'의 빛 인식 효율을 높일 방법을 찾았다고 6일 밝혔다.
광검출기는 빛을 전기신호로 변환해 이미지를 생성하는 부품이다.
상용화된 광검출기를 쓸 때는 원하는 파장의 빛만 투과시키는 컬러필터가 필요하다.
하지만 컬러필터를 끼우면 광검출기의 빛 인식 효율이 떨어진다는 문제가 있었다. 이는 초고화소 카메라를 개발하는 데 한계로 작용했다.
연구진은 이런 문제를 해결하기 위해, 컬러필터가 필요 없는 신개념의 광검출기를 고안했다.
재료로는 빛의 흐름을 연구자가 원하는 대로 제어할 수 있는 인공물질인 '메타물질'을 택했다.
연구진이 개발한 광검출기는 표면 인근에서 빛의 흐름을 제어해, 특정 파장의 빛만 모을 수 있었다.
이번 연구에서는 컬러필터 없이도 30nm(나노미터) 파장 간격의 빛을 각각 특정 영역으로 모을 수 있음을 실험으로 입증했다. 메타물질을 달리 설계하면 얼마든지 다른 파장의 빛만 모을 수 있다.
이번 연구를 진행한 김수진 교수는 "기존 광 검출기가 가지는 빛 인식 효율의 한계를 극복할 방법을 찾았다는 데 이번 연구의 의의가 있다"며 "이미지 센서 및 다양한 광검출 소자를 설계하는 데 연구 결과가 응용될 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.
한편 이번 연구에는 스탠퍼드대 강주형·이준석·박우성 스탠퍼드대 연구원 등 한국인 과학자도 공저자로 참여했다. 연구 결과는 지난달 31일 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'(Nature Communications)에 실렸다.
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