국내 연구진이 메타 표면을 사용해 보는 각도에 따라 다른 이미지가 나타나는 다기능 홀로그램을 구현했다. 포항공대(포스텍)는 기계공학과·화학공학과 노준석 교수, 기계공학과 통합과정 김주훈씨 연구팀이 사람이 보는 각도에 따라 여러 이미지의 홀로그램을 구현하는 메타표면 디스플레이 기술을 개발했다고 6일 밝혔다.

홀로그램은 실제 존재하지 않은 사물을 눈앞에 있는 것처럼 입체적으로 이미지를 형성해주는 기술이다. 현재 기술로는 각도에 따른 빛의 분산을 제어하기 어렵다는 단점이 있다. 연구팀은 빛의 특성을 자유롭게 제어하는 인공 나노 구조체인 메타표면을 사용해 빛이 특정 각도에서 하나의 위상 정보만 나타내도록 했다. 즉 입사각에 따라 다양한 이미지를 구현하도록 설계했다.

메타표면은 빛 파장보다 훨씬 작은 크기의 구조를 이용해 이전에 없던 빛의 성질을 달성하는 나노광학 소자를 뜻한다. 실험 결과 연구팀의 메타표면은 좌원편광에 대해 '+35도'와 '-35도'에서 서로 다른 입체 홀로그램 이미지를 생성했다. 좌원편광은 빛의 전기장이 시계 반대 방향으로 회전하는 상태로 나아가는 빛을 가리킨다.

연구팀은 하나의 메타표면으로 특정 편광에 따라 입사광에 대해 서로 다른 이미지를 표현하는 데 성공했다. 여러 방향에서 사람들이 입체적인 홀로그램을 볼 수 있다는 데 의의가 있다고 밝혔다.

이 연구는 최근 나노 연구와 응용 분야 국제학술지인 '나노 레터스'에 실렸다. 연구를 이끈 노준석 교수는 "이번 연구 결과는 가상·증강현실 디스플레이와 암호화된 이미지 처리, 정보 저장과 응용 분야에서 기술 상용화에 크게 이바지할 것으로 기대한다"고 말했다.