【드래곤 스포츠】 보증업체놀이터추천홍보 : 프로그램제작판매제작의뢰 : 스포츠분석 : 무료스포츠중계tv : 섹시bj움짤 : 뉴스 : 안구정화

로그인

글쓰기

[IT뉴스]포스텍,습도에 따라 스스로 특성을 바꾸는 새로운 광학 기술 개발

온카뱅크관리자

2025-08-28 09:57:29

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 
 <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
 <section dmcf-sid="PDyMpSf5Oo">
 포스텍(POSTECH)은 노준석 기계공학과·화학공학과·전자전기공학과 교수, 기계공학과 통합과정 김예슬 씨 연구팀이 고려대(세종) 전자 및 정보공학과 트레본 베드로(Trevon Badloe) 교수팀과 함께 습도에 따라 스스로 특성을 바꾸는 새로운 광학 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.
 빛을 활용한 고급 영상 기술에서는 보통 두 가지 모드가 많이 쓰인다. 하나는 '엣지 검출' 모드로, 사물 윤곽이나 경계선을 또렷하게 보여준다. 다른 하나는 '밝은 영상' 모드로, 전체 구조를 고르게 밝게 보여준다. 두 모드 간 전환이 자유로워진다면 영상 분석이 훨씬 쉬워지겠지만, 지금까지는 메타표면이나 공간 광 변조기(SLM) 같은 값비싼 장치나 복잡한 제작 과정이 필요했다. 
 <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="eccdd98dd2063a8d01ffb30b7ccdadae2d2a5d874f4d0f7db4509d619ffa3f24" dmcf-pid="ybRGcQlowi" dmcf-ptype="figure">
 <img alt="노준석 포스텍 교수(왼쪽)와 기계공학과 통합과정 한예슬 씨" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/28/etimesi/20250828095237900eoen.jpg" data-org-width="586" dmcf-mid="8CYiqYQ0Da" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/28/etimesi/20250828095237900eoen.jpg" width="658">
 <figcaption class="txt_caption default_figure">
 노준석 포스텍 교수(왼쪽)와 기계공학과 통합과정 한예슬 씨
 </figcaption>
 </figure>
 연구팀은 여기에 습도라는 간단한 자연 현상을 접목했다. 이번 연구에 사용된 재료는 친수성 고분자인 폴리비닐알코올(PVA) 필름이다. 이 필름은 상대습도에 따라 필름 두께와 굴절률이 변하는 특성이 있는데, 연구팀은 이를 이용해 빛의 흐름을 제어했다.
 연구팀이 주목한 현상은 빛의 스핀 홀 효과(SHEL)다. 이는 빛이 물질 표면에서 반사되거나 굴절될 때, 편광(빛의 진동 방향)에 따라 아주 미세하게 다른 경로로 나뉘는 현상이다. 연구팀은 습도에 따라 PVA 필름의 두께와 굴절률이 바뀌면, 이 스핀 홀 효과도 달라진다는 점에 착안했다.
 습도가 낮을 때는 빛이 '소용돌이(위상 도넛)' 모양으로 퍼져 엣지 검출 모드가 구현된다. 그러다 습도가 높아지면(40%→60%) 필름이 물을 머금어 두께가 약간 늘어나고(20㎚ 정도), 빛의 굴절률이 1.52에서 1.50로 줄어들면서 소용돌이가 풀리고 '가우시안 빔(밝게 퍼지는 빛)' 형태로 바뀌어 밝은 영상 모드가 나타난다. 이 변화는 단 0.1초 이내에 일어나 실시간 전환이 가능하다. 
 <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="30fa548d938ce478632d68fa9fc2508f4d1c46167152e2ddfc71a983a4ca981f" dmcf-pid="HF2IJbEQER" dmcf-ptype="figure">
 <img alt="PVA 필름이 수분을 흡·탈착하면서 굴절률과 두께를 조절해 스핀 홀 효과에 의해 빔 모드를 '엣지 강조 ↔ 브라이트 필드'로 0.1 초 내 전환시키는 과정을 시각화한 도식" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/28/etimesi/20250828095239189xiwy.jpg" data-org-width="700" dmcf-mid="690jftiBIg" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/28/etimesi/20250828095239189xiwy.jpg" width="658">
 <figcaption class="txt_caption default_figure">
 PVA 필름이 수분을 흡·탈착하면서 굴절률과 두께를 조절해 스핀 홀 효과에 의해 빔 모드를 '엣지 강조 ↔ 브라이트 필드'로 0.1 초 내 전환시키는 과정을 시각화한 도식
 </figcaption>
 </figure>
 연구팀은 이 시스템을 해상도 타깃(정밀한 패턴을 새긴 시편)과 실제 생물 조직에 적용했다. 그 결과, 습도를 40%로 유지했을 때는 물체의 테두리만 뚜렷하게 보였고, 습도를 60%로 높이자 화면 전체가 균일하게 밝아졌다. 이를 플라나리아와 소장 조직 절편에도 적용해보니, 필요할 때는 경계선을 강조하고, 필요할 때는 내부 구조까지 자세히 관찰할 수 있음이 확인되었다.
 노준석 교수는 “저비용, 간단한 구조, 빠른 반응성이 이 기술의 장점이다. 현미경, 휴대용 센서, 의료 내시경 등 장비에서 부품 수와 무게를 크게 줄일 수 있어 작고 가벼운 의료 및 과학 장비 개발에 기여할 것”이라고 했다. 김예슬 씨는 “습도라는 환경과 빛의 물리 현상을 결합해, 저비용으로 활용할 수 있는 광학 플랫폼의 가능성을 보여주었다”라고 이번 연구의 의의를 밝혔다.
 포스코홀딩스 N.EX.T Impact 사업, 과학기술정보통신부가 지원하는 한국연구재단 연구과제, 교육부 대통령과학장학금 등의 재정 지원으로 수행된 이번 연구성과는 최근 재료, 광학 분야 국제 학술지인 '레이저 앤 포토닉스 리뷰(Laser &amp; Photonics Reviews)' 온라인판에 게재됐다.
 포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
 </section> 
 </div> 
 Copyright © 전자신문. 무단전재 및 재배포 금지.

댓글 총 0개

이번주 포인트랭킹

매주 일요일 밤 0시에 랭킹을 초기화합니다.

14,000상품권
23,000상품권
32,000상품권

업체홍보/구인 더보기

놀이터홍보 더보기

지식/노하우 더보기

판매의뢰 더보기

포토 더보기