노준석 포스텍 기계공학과 교수는 삼성전자 삼성리서치와 공동으로 2D·3D 전환이 가능한 ‘메타표면 렌티큘러 렌즈(MLL)’를 개발했다고 23일 발표했다. 연구 성과는 국제학술지 네이처 4월 30일자에 게재된다.
기술의 핵심은 빛의 편광을 이용해 하나의 렌즈를 볼록·오목렌즈로 자유자재로 전환하는 것이다. 연구팀은 유리를 깎아 만든 기존 렌즈 대신 머리카락보다 얇은 100㎚(나노미터·1㎚=10억분의 1m) 크기의 나노 구조체 수억 개를 평면 위에 정밀 배열했다. 이 렌즈는 전압을 걸면 빛의 편광 방향이 바뀌고 이에 따라 같은 렌즈가 볼록렌즈가 됐다가 오목렌즈로 작동한다.
기존 무안경 3D 기술의 가장 큰 한계는 좁은 시야각과 두꺼운 광학 부품이었다. 연구팀은 렌즈 두께를 기존의 1000분의 1 수준으로 줄이는 동시에 시야각을 100도까지 6배 이상으로 넓혔다. 필요할 때만 3D로 바꾸는 ‘온디맨드 3D’ 기능도 강점이다. 평소엔 일반 스마트폰·노트북처럼 쓰다가 게임·영상통화·실감형 콘텐츠를 볼 때만 3D를 켜는 방식이다.
이 기술은 스마트폰·태블릿을 비롯해 증강·확장현실(AR·XR) 기기 등에 적용할 수 있을 것으로 보인다. 연구팀은 삼성리서치가 제공한 실제 OLED(유기발광다이오드) 패널 위에 시제품을 제작해 2D·3D 전환까지 검증했다. 이론 수준을 넘어 ‘제품형 프로토타입’ 단계에 도달했다는 의미다.
이영애 기자 0ae@hankyung.com