국내 연구진이 단일 구조체에 세 가지 정보를 담는 메타 디스플레이를 개발했다.

포스텍은 기계공학과·화학공학과 노준석<사진> 교수·김주훈·성준화 연구팀이 단일 구조체에 세 가지 정보를 동시에 저장하는 메타 디스플레이를 개발했다고 1일 밝혔다.

메타표면으로 만든 이 디스플레이는 편광에 따라 각기 다른 이미지를 보여줘, 사용자에 따라 화면이 다르게 보이는 차세대 보안 장치나 초소형 디스플레이의 상용화를 한층 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

빛을 자유자재로 조절하는 인공물질인 메타표면은 나노 구조체의 주기적인 배열로 이뤄진다.

구조체 하나의 크기가 파장보다 작아, 이 안에 다양하고 많은 정보를 저장하는 것이 과제로 여겨졌다.

더욱이 기존 메타표면은 하나의 구조체에 하나의 정보만을 담을 수 있어, 구조체 모양이나 배열을 달리하는 방식으로 여러 정보를 담아야 했다.

이 경우 복잡한 설계와 공정 과정을 거쳐야 해 번거로운 데다가 추가적인 비용이 들었다. 크기를 줄이는 데 한계가 있었던 것은 물론이다.

연구팀은 근거리장 빛의 세기를 조절하는 말루스 법칙과 원거리장 빛의 위상을 조절하는 기하학적위상법칙을 결합, 단일 구조체로 세 가지 정보를 저장하는 메타 디스플레이를 제작했다.

이 디스플레이는 구조가 단순해 쉽고 저렴하게 만들 수 있을 뿐만 아니라, 크기가 0.5밀리미터(㎜)로 매우 작았다.

연구팀은 메타 디스플레이로 각기 다른 세 개의 로고를 출력하는 데 성공했다.

노준석 교수는 “근거리장·원거리장의 빛을 동시에 조절하지 못했던 기존 메타표면의 한계를 뛰어넘은 성과”라며 “사용자에 따라 다르게 보이는 보안 장치나, 교수와 학생이 각각 다른 화면을 볼 수 있는 맞춤형 가상현실(VR)·증강현실(AR) 디스플레이에 적용할 수 있을 것”이라고 말했다.

한편, 이 연구성과는 국제 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’에 최근 게재됐다.