<조종영 과학기술정보통신부 기초연구진흥과장>
안녕하십니까? 기초연구진흥과장 조종영입니다.
오늘 브리핑할 내용은 4월 23일 목요일 자정, 영국 시간 4월 22일 수요일 16시에 네이처지에 게재되는 포항공과대학교 기계공학과 노준석 교수님의 연구성과입니다.
최근 가상·증강현실, 의료영상 등 3D 콘텐츠의 수요가 급증하고 있습니다만 여전히 텍스트 열람이나 일반 영상 시청 같은 2D 콘텐츠 소비가 지배적입니다.
이에 따라 하나의 기기에서 두 방식을 자유롭게 전환할 수 있는 2D-3D 전환 디스플레이 기술은 산업계의 큰 주목을 받고 있습니다. 하지만 기존의 기술은 시야각이 15도 내외로 매우 좁아서 3D 영상을 여러 위치에서 즐기기가 어렵고 2D 화면의 화질이 떨어지는 단점을 가지고 있습니다.
이번 성과는 전압 공급에 따라 빛의 굴절 방향을 자유자재로 조절할 수 있어 시야각을 기존보다 6배 이상 넓은 100도의 초광시야각을 형성하며 3D 영상을 다방면에서 즐길 수 있고 2D 화면에서도 고화질을 구현하는 '메타렌즈'를 세계 최초로 개발한 것입니다.
특히, 메타렌즈를 스마트폰이나 태블릿 화면에 스티커처럼 붙이는 것만으로도 성능이 구현되며 기존 기기와의 호환성이 매우 뛰어납니다. 향후 모바일 기기는 물론 정밀 의료영상 시스템이나 대형 옥외 광고판까지 관련 산업에 폭넓게 적용될 것으로 기대됩니다.
노준석 교수님은 지난주에도 성균관대 조규진·김인기 교수님과 함께 공동 교신저자로 네이처에 '메타렌즈 대량 생산 공정 기술'에 대한 논문을 게재한 이후 곧바로 메타렌즈를 실제 디스플레이에 적용한 성과를 연달아 네이처에 게재를 하시게 됩니다.
4월 30일 발행하는 네이처 발간호에 2개의 서로 다른 성과가 동시에 게재가 되며, 이는 2011년 정가영 박사가 네이처에 공동저자와 제1저자로서 논문 2편을 동시에 게재한 사례가 있지만 이번 성과와 같이 교신저자가 논문 2편을 동시에 게재한 것은 국내 연구 역사상 처음입니다.
오늘의 성과는 교수님께서 2015년부터 현재까지 과기정통부의 우수 신진연구와 중견연구를 꾸준히 수행하시며 연구한 끝에 이룩하신 성과입니다.
아울러, 오늘 논문의 제1저자이신 김주훈 박사님께서도 이 자리에 참석하셨습니다. 김주훈 박사님은 올해 세종과학 펠로우십의 국내트랙에 선정되어 이와 관련된 후속연구를 지속적으로 수행할 예정입니다.
과기정통부는 박사후 연구원 등 신진 연구자부터 우수한 성과를 창출할 수 있는 성장 지원을 촘촘히 지원해 나가고 있습니다. 연구 업적 및 성과에 대해서는 노준석 교수님께서 자세히 설명해 주시겠습니다.
노준석 교수님을 모시겠습니다.
<노준석 포항공과대학교 기계공학과 교수>
안녕하십니까? 소개받은 포항공대 노준석입니다.
오늘 연구 성과는 이미 과장님 설명해 주신 대로 메타렌즈라는 어떤 새로운 광학 장치를 이용해서 우리가 미래에 사용하고자 하는 어떤 3차원 디스플레이, 홀로그램 이런 것들에 적용될 수 있는 내용이 되겠고요.
모바일 디스플레이라고 저희 이름을 붙여놨는데, 그러니까 어떤 이게 저희가 학교와 그다음에 산업계 그리고 정부의 지원이 하나가 융합되면서 좋은 결과를 낼 수 있었던 사례라고 생각합니다.
지난주에 이 2개, 오른쪽에 있는 연구 결과가 소개됐고요. 어떻게 보면 어떤 과학이라는 게 기술, 그러니까 일반인들에게 혜택을 주려면 가장 중요한 게 두 가지가 있습니다.
과학에 검증이 돼야 되고요. 그 검증이 기술로 가려면 대량 생산이 가능해야 됩니다. 그래야지 우리가 경제적인 생산을 할 수 있게 되고요. 그다음에 어떤 산업계에서 관심을 가져야 됩니다. '이거를 쓰면 우리가 돈을 많이 벌 수 있고, 이윤을 남길 수 있고, 또 사람들이 원하는 것이고 세상을 바꿀 수 있겠다.' 이런 것들이 주가 되는데요.
그래서 그런 측면에서 메타렌즈라고 하는 것은, 메타물질이라고 하는 거는 한 25년 정도 연구를 하는 동안 투명망토 소재로 잘 알려졌었습니다. 그러니까 그게 된다, 라는 거는 이미 오래 전부터 증명이 됐고요.
그런데 메타 투명망토 같은 거 아니면 오늘 갖고 온 메타렌즈를 저희가 6년 전에 저희 다보스포럼에 소개될 때 보면 하나 만드는 데 한 500만 원 정도가 들었거든요. 그러니까 사실은 실용적인 가치는 거의 없었습니다.
그러나 지금 6~7년이 지난 지금 지난주 소개된 저런 롤투롤 공정을 이용하면 단가가 5,000원 미만으로 내려가게 되고요. 그러니까 대량 생산 문제를 풀었고요. 그다음에 왼쪽에, 오늘 자정에, 내일 자정에 나오는 본 논문은 그런 렌즈를 가지고 삼성전자에서 제공하는 실제 휴대폰 패널을 이용해서, 저희가 구하기는 어려운 것들입니다. 제공해 주셔서 같이 그걸 합쳐서 실제로 3D 디스플레이를 구현하는 좋은 사례가 되겠습니다.
그래서 그런 공로를 인정받아서 아마 이게 4월 30일에 같은 호수에 '공정과 응용' 해서 이런 측면으로 소개가 되는 것 같습니다.
그래서 제 소개는 간단히 아까 과장님이 해주셔서 넘어가겠고요. 포항공대 기계공학과와 화학공학과·전자전기공학과 교수로 재직 중이고요. 오늘 같이 참석해 준 김주훈 박사는 포항공대에서 학위 받고 현재 박사후 연구원, 세종 펠로우로 연구를 수행하고 있습니다. 그래서 앞에 소개된 2편에 다 공동 주저자로, 제1저자로 참여했고요.
오늘 참석해 주시지는 못했지만 삼성전자에서 삼성리서치에서 패널이라든지 어떤 광학 실험들 함께해 주신 세 분의 박사님도 저희가 소개자료로 같이 넣었습니다.
저희가 광학이라고 하는 거, 저희가 보통 알고 있는 거는 렌즈, 그런 거입니다. 카메라, 아니면 우리 돋보기, 프리즘 같은 건데요. 이런 옛날 광학들은 그냥 광학이라는 게 그냥 스스로 안경처럼 이런 mechanical한 어떤 홀더만 있으면 작동이 되는 건데, 우리가 미래에 필요한 광학들은 굉장히 복잡해집니다.
휴대폰에 들어가야 되고, AR 글라스, VR 글라스, 보시는 이런 컴퓨터, 이런 것들에 결합이 돼서 써야 되기 때문에 가장 중요한 게 사이즈 문제 그리고 무게 그다음에 가격 이런 것들이 맞춰질 수 있느냐 하는 것입니다.
그런데 기존에 있는 광학기술들은 왼쪽에 보시는 우리가 볼록렌즈죠. 렌즈나 아니면 저런 회절격자들, 이런 것들로는 어떤 기능을 구현할 수는 있으나 앞선 휴대폰에 완벽하게 결합이 된다든지, 우리가 진짜 원하는 드래곤볼에 나오는 가상현실·증강현실 안경을 만드는 데는 무리가 있습니다.
그래서 보시면 잘 알고 있는 카툭튀라든지, 그다음에 굉장히 무거운 증강현실의 안경, 가상현실 안경들이 기존 광학의 어떤 한계 때문이라고 보시면 될 것 같습니다. 그러니까 기능을 하기 위해서는 어느 정도 두께가 있어야 되고 어느 정도 모양이 있어야 되고, 그러다 보니까 무게, 크기들을 차지하게 되겠고요.
이런 문제를 해결할 수 있는 게, 알려진 게 메타렌즈라고 하는 것입니다. 이게 2019년에 다보스포럼에 소개됐던 저희 메타렌즈였고요. 그래서 보시면 이렇게 오늘 가져온 장치와 같은 건데요. 왼쪽에 있는 이렇게 볼록한 볼록렌즈를 평평하게 만들어도 똑같은 기능을 할 수 있다는 겁니다.
어떻게 그게 가능하냐 하고 보면 그 안을 잘 들여다보면 유리를 우리가 가공해서 모양을 만든 게 아니라 저런 수억 개의 나노 구조들, 한 100nm 단위의 작은 나노 구조들을 몇천만 개에서 몇십억 개까지 배열을 하고요. 그 구조 하나하나에다가 저희가 어떤 기능을 부여할 수가 있습니다. 프로그래밍이라고 생각해도 좋고요. 그런 기능을 부여함으로써 빛과 어떤 상호작용을 할 수 있게 합니다.
그래서 이 나노 구조들이 어떤 역할을 할 수 있게 되는 거고요. 그래서 보시면 이런 볼록렌즈가 아니더라도 평평한 나노 구조체들, 이런 직사각형 모양의 기둥인데도 볼록렌즈로서의 역할을 하고 있습니다.
그래서 그 기능을 부여하기에 따라서 저희가 어떤 정보를 입력하고 어떤 상호작용을 하도록 요청하는지에 따라서 볼록렌즈가 될 수도 있고 오른쪽에 보시는 방향을 바꾸는 빔 조향 장치가 될 수도 있고요. 우리가 기존에 사용하고 있는 모든 렌즈들, 광학장치들을 대체할 수 있는, 이론적으로는 대체할 수 있게 됩니다.
그래서 지난 10여 년간, 이건 저희 연구실에서 한 건 아니고요. 이런 학계에서 아주 높은 해상도의 홀로그램이라든지, 이렇게 우리가 사용하고 있는 오브젝티브 렌즈, 렌즈 두꺼운 거를 얇게 한 장으로 만들 수도 있고요. 그래서 이런 연구들이 진행돼 왔습니다.
저희 연구실에서도 이런 측면을 활용해서 여러 파장, 가시광선, 적외선, 자외선에 들어갈 수 있는 렌즈들을 개발하게 됐고요. 보시면 파장이 짧아질수록 어떤 그런 난이도가 높아집니다. 그래서 만들기가 어렵고요. 그거를 사실 뒤에서 소개시켜 드리겠지만 만들 수 있는 곳들이 그렇게 많지가 않습니다. 사실은 그런 가시광선이나 자외선에 들어가는 메타렌즈를 만들려면 굉장히 고가의 장비들이 필요한데 그런 2개의 장비 중에 ArF Photo Lithography라는, 심자외선 Photo Lithography라는 장치는 사실 전 세계에 2대 정도밖에 활용할 수 있는 데가 없습니다. 그게 저희 과기정통부 산하의 대전 나노팹에 1대가 있고요. 1대가 싱가포르에 있는데 그런 저희의 우수한 환경이 있기 때문에 미국에서도 하기 어려운 것들을 할 수 있었고요.
또 그 Lithography을 사용하기 전에 원판, 아주 작은 패턴을 만들어야 되는데 그건 전자빔 Lithography라는 걸 활용하게 되는데 그것도 저희가 전 세계에 1~2대밖에 없는 장비인데 저희는 포스코의 지원으로 포스텍에서 장비를 가지고 있습니다. 그래서 이 두 장비가 있었기 때문에 이런 연구들을 할 수 있었다고 생각을 하고요. 그런 렌즈를 만들고 오늘 보여드릴 디스플레이라든지 카메라든지 이런 응용을 하게 되었습니다.
오늘 연구 주제인 3차원 디스플레이라는 거는 저희가 어떤 사물을 인식하는 상황을 그림으로 표시해 봤습니다. 눈이 있고 사물에서 빛이 들어와서 반사가 되는 저런 레이라고 하는 선들이 나옵니다. 그래서 이런 것들을 저희가 눈으로 받아서 이미지를 형상하는 거고요. 그래서 이렇게 반사가 되는 것들이 눈으로 들어오고 있는 상황입니다.
그래서 이거를 인식들을 해야 되는데 만약에 디스플레이에서 그런 정보들을 직접적으로 쏴줄 수 있고 방향을 조절할 수 있고 3차원이라니까 방향에 따라서 다른 정보를 제공해 줄 수 있다면 구현을 할 수 있게 됩니다. 그런데 기본적으로 이 디스플레이라는 것이 가진 것은 이렇게 3차원 디스플... 형상을 구현할 수 있다는 얘기가 되고요.
그런데 기본적으로 디스플레이에서 나오는 빛들은 방사형 구조, 모든 방향으로 퍼져나가는 빛을 기본적으로 하고 있기 때문에 사람이 사실 앞에서 보든지 옆에서 보든지 똑같은 정보들이 들어올 수밖에 없습니다. 그래서 이게 지금 현재 그냥 우리가 사용하고 있는 OLED 디스플레이 패널에 들어가는 픽셀과 그 앞에 달려 있는 기존 렌즈들이 있고 사람이 볼 때 닿는, 시각화를 한 장면인데요.
저희는 여기 앞에서 삼성에서 제공받은 패널에다가 그냥 저희가 만든 얇은 메타렌즈 1장을 그냥 그대로 중간에 투입을 시켰습니다. 그러니까 새롭게 뭘 한... 뭔가를 뜯어서 다시 하는 것보다는 그냥 얹음으로써 기존 제품, 기존 활용할 수 있는 거를 그대로 사용할 수 있었고요.
그래서 기본적으로 디스플레이가 가지고 있는 장점, 전기로 스위치를 할 수 있고 편광을 조절할 수 있는 그런 시스템을 그대로 플랫폼을 사용하고 메타렌즈라는 게 그 안에 들어감으로써 영상을 2D에서 3D로 바꿀 수 있는, 껐다 켰다 할 수 있는 그런 시스템을 완성하게 되었습니다.
그러니까 두 가지, 그러니까 사람이 볼 때 우리가 3D 이미지를 볼 수도 있지만 그냥 일반적인, 우리가 보통 보던 2D 이미지를 볼 수도 있습니다. 2D라는 거는 아까 말씀드린 대로 방사형으로 나오는 빛들을 이렇게 직선으로 나가게 됩니다. 그런데 그 중간에 기존의 렌즈들이 있습니다. 그럼 여기 있는 렌즈가 볼록렌즈 역할을 해서 한번 꺾어주고요.
그런데 여기 있는 렌즈가 이번에는 오목렌즈 역할을 하게 됩니다. 한번 꺾인 빛이 다시 반대로 꺾이면서 원래대로 나가게 되는 거고요. 이때의 메타렌즈는 어떤 특정한 하나의 편광, 좌편광이라는 편광에 대해서 오목렌즈 역할을 할 수 있도록 만들어 줬습니다.
그래서 위에 있을 때는 오목렌즈 역할을 하고 그대로, 원래처럼 빛이 방사해서 퍼져나가고요. 그 얘기는 눈의 위치가 위가 되든 가운데가 되든 밑이 되든 똑같은 정보들을 그냥 보고 있다는 겁니다. 그래서 그냥 우리가 2D로 생각하시면 되고요.
밑에 있는 경우는 저희가 전원, 이 시스템의 전원을 켜면 볼록렌즈로서의 역할이 바뀝니다. 그러니까 우편광, 편광을 바꿈으로써 하나의 렌즈가 볼록렌즈가 됐다 오목렌즈가 되는 상황을 저희가 구현한 겁니다. 그래서 밑의 경우에는 빛이 두 번 꺾이게 된 겁니다. 빛이 두 번 꺾이면서 이렇게 최종적으로 나가는 걸 보시면 평행하게 나가는 것을 보실 수가 있습니다.
그러면 그 얘기는 우리가 앞을 보고 있는데 앞으로 올... 정면을 보고 있을 때는 그냥 기존에 오던 앞에 수직의 정보가 들어오고요. 오른쪽, 왼쪽에 있는 거는 어떤 물체가 있을 때 틀어진 상황을 연출하면서 그 정보들이, 다른 정보들이 들어오게 됩니다. 그러니까 위에서는 그냥 똑같은 정보, 위치에 따라서 같은 화면을 보게 되는데 이거는 내 머리의 방향이나 눈의 방향에 따라서 화면, 물체의 옆면을 볼 수도 있게 되는, 그렇게 생각하시면 될 것 같습니다.
그래서 2D와 3D를 왔다 갔다 할 수 있게 되는 거고요. 영상 자체는 2D 이미지를 쏠 때는 2D 이미지가 들어가고요. 3D 이미지는 가공된 3D 이미지가 제공되는 겁니다. 그래서 그렇게 2개의 시스템을 왔다 갔다 할 수 있는 내용을 구현하였고요.
그러면 이런 게 원래 그럼 없었느냐, 라고 하면 있기는 있었습니다. 그런데 보시면 왼쪽에 기존의 방식은 긴 볼록렌즈 모양인데 실린더처럼 생긴 긴 렌즈를 이용해서, 렌티큘러 렌즈라고 하는 걸 이용해서 빛을 어느 정도 방향을 바꿀 수 있었는데 보시면 두께도 굉장히 두껍고요, mm 단위고요. 그다음에 시야각, 우리가 3D 이미지를 볼 수 있는 시야각이 한 15도 정도로 제한이 되었습니다.
그런데 저희가 메타렌즈를 도입함으로써 얻을 수 있는 효과는 그 렌즈의 두께가 mm에서 ㎛, 한 100분의 1에서 1,000분의 1 정도 얇아졌고요. 거의 두께감은 없으니까 기존 시스템에 삽입을 할 수 있었고요.
그다음에 시야각 자체가 훨씬, 100도로 넓어졌습니다. 그러니까 우리가 조금 옆에서 봐도 어떤 3D 이미지를 볼 수 있고, 그러니까 그 범위가 굉장히 넓어졌다고 보시면 될 것 같습니다.
그래서 그런 두 가지 큰 장점을 가지게 되었습니다.
그래서 실제 이게 디바이스 장치고요. 이게 5cm × 5cm로 만든 저희 렌즈인데 이게 현존하는 가장 큰 렌즈라고 보시면 될 것 같습니다. 그래서 아까 말씀드렸던 그 장비들을 이용해서 저희가 구현을 할 수 있었고요. 이 렌즈를 삼성전자에서 제공해 주신 패널에다가 직접 올렸을 때 그냥 가운데, 중간에 들어가 있는 거고요. 최종적으로 합쳤을 때 두께가 한 1mm, 1.5mm 정도 됩니다. 그러다 보니까 거의 두께의 차이는 느낄 수 없고, 그럼으로써 그냥 기존 것처럼 사용할 수 있게 되는 장점이 있겠습니다.
그래서 전기를 걸어서 이미지 바꿀 수 있는 시스템을 활용했고요. 실제로 사진으로 저희가 이미지를 보면 2D 이미지는 그냥 똑같이 플랫하게 보이는데 3D 이미지는 이 각도에 따라서 조금 튀어나온 것들을 상황을 연출할 수가 있습니다. 그리고 시야각이 50도에서 -50도까지, 총 100도 정도의 시야각을 가지게 되고요.
실제 영상으로 보시면, 이거는 그냥 2D 이미지이기 때문에 왼쪽에서 보나 오른쪽에서 돌려봐도 그냥 같은, 입체감이 없는 평평한 이미지가 제공이 됩니다.
근데 전원을 켜서 3D를 작동을 시키면 보시면 각도가 틀어지면 확실히 뭔가 튀어나와 있는 이미지가 보이고요. 기존에는 이런 3D 영상을 구현하기 위해서는 보통 안경을 써야 된다거나 복잡한 장치가 있어야 된다거나 하는데 그냥 우리 디스플레이, TV라든지 아니면 휴대폰 화면을 놓고도 3D 이미지를 볼 수 있는 가능성이 열렸다고 생각하시면 될 것 같습니다.
그래서 앞서 이런 어떤, 과학적으로 어떤 거를 할 수 있고 이런 응용을 만들었었는데 아까 서두에 말씀드렸던, 그럼 너무 비싸면 사실 의미가 없지 않습니까? 그래서 예전에 다보스포럼에 소개된 저희 렌즈가 달린 카메라인데요. 그 당시에 렌즈 하나 만드는 데 500만 원 정도가 들었습니다. 근데 카메라 가격이 100만 원이니까 사실 사용하는 게 말이 안 됐었고요. 그래서 다보스포럼에서도 굉장히 혁신적인 미래를 바꿀 수 있는 기술이지만 제조혁신, 생산이 따라줘야지만 그런 미래가 올 것이다, 라는 코멘트가 있었고요. 지금, 7년이 지난 지금 시점에서는 렌즈의 단가가 한 5,000원 미만으로 내려갔습니다.
여러 대면적 공정, 대부분 지금 여기 있는 연구들 다 오늘 같이 참여해준 김주훈 박사가 주저자로 참여했던 연구들이고요. 앞선 말씀드린 회사에서 제공하는 장치, 그다음에 나라에서 제공하는 인프라들을 활용해서 그런 작은 것들을 크게 만들 수 있고, 크게 만든다는 거는 결국 대량생산할 수 있고, 싸게 만들 수 있고, 그게 일단 확보가 돼야 많은 기업들이 여기도 활용해 보고 저기도 활용해 보고 '경제성이 있다.'라는 판단을 할 수가 있게 되는 것 같습니다.
그래서 그런 성과들이고요. 오른쪽에, 맨 오른쪽에 있는 게 지난주에 보도되었던 롤투롤 장비를 이용한 대면적 생산 연구가 되겠습니다.
그래서 이 정도, 여기까지가 성과 브리핑이고요.
시간이 조금 있나요? 시간이 있으면 잠깐 말씀드리면, 그러니까 사실, 어떤 과학이라는 게 사실 기술로 가는 과정을 말씀드렸는데 그게 한 보통 50년 정도가 걸린다고 합니다. 메타물질은 연구된 지 한 25년 정도가 됐고요.
그래서 그런, 보통 그런 상황에서 노벨상을 받기도 하고 그냥 아닌 경우도 있고 그냥 사업화가 되기도 하고 하는데, 올해 메타물질을 주제로 노벨 심포지엄이라는 것이 열립니다. 그 얘기는, 그러니까 이 메타물질이라는 게 정말로 세상을 바꿀 수도 있을 것 같다, 라는 판단들을 하시는 것 같고요.
그런데 그 어떤 과정에 저희의 대량 생산하는 방법 그리고 응용이 가능하다는 것들이 큰 영향을 미쳤다고 보통 학계에서 얘기하고 있습니다. 그래서 올해 제가 노벨, 스웨덴에 가서 관련 연구를 발표하게 되고요. 그 얘기는 '이 메타물질이라는 게 굉장히 수면 위로 올라왔고 산업계에서도 많은 관심을 가지고 있고 세상을 바꿀 수 있는 그런 가능성이 있다. 그리고 그런 기반이 현재 마련되었다.' 정도라고 생각하고 있습니다.
그래서 여기까지 저의 발표는 마치고 질의응답 받도록 하겠습니다. 감사합니다.
[질문·답변]
※마이크 미사용으로 확인되지 않는 내용은 별표(***)로 표기하였으니 양해 바랍니다.
<질문> ***
<답변> (노준석 포항공대 교수) 그러니까 2D와, 2D와 3D를 왔다 갔다는 할 수 있었고요. 원래 있었던 게 있고요. 그런데 그거를, 그런데 문제들이 있었잖아요. 두께가 일단 두껍고, 그럼에도 불구하고 시야각이 15도라서 딱 이렇게 정면을 유지해야 보이는 거였는데 그 시야각을 넓힐 수가 있는 기술을 찾아낸 거고요.
그런데 그 시야각을 넓힐 수 있는 렌즈를 만들었지만 그게 너무 비싸거나 또 너무 두껍거나 그러면 기존 디스플레이에 결합이 될 수 없는데 이건 충분히 얇고 가격도 많이 싸졌으니까 그런 것들에 활용할 수 있다, 이렇게 받아들이면 될 것 같습니다.
<질문> ***
<답변> (노준석 포항공대 교수) 그게 보통 통상적으로는 꽤 시간이 걸리죠. 뭔가 사실 어쨌든 삼성전자와 같이 했지만 거기서도 기초연구를 어쨌든 한 거고요. 그게 여러 단계를 거쳐야지 사실은 실제 갤럭시에 들어가고 그런 일이 벌어질 텐데, 중간에 무슨 일이 벌어질지 사실 모릅니다.
그러나 최소한의 시도를 해볼 수 있는 거는 '이게 가격이 충분히 싸질 수 있다.' 그래야 일단 고려 대상이잖아요. 그리고 '이거를 실제로 적용해 봤을 때 충분히 의미가 있다.' 이런 판단까지는 된 것 같습니다.
<질문> ***
<답변> (노준석 포항공대 교수) 네. 그러니까 이게 지금 빨간색 저 선을 보시면, 그러니까 이게 사실은 이렇게 퍼져나가고 있는 상황이 원래 LED에서 나오는 빛, 빛들은 그냥 이렇게 퍼져나가고 있습니다. 그래서 저 눈이 가운데 있든지, 위에 있든지, 밑에 있든지 똑같은 정보를 보게 됩니다, 그냥 종이, 2D로 되어 있는.
그런데 만약에 이걸 이 올라가는, 저기 맨 위에 있는 거를 올라간다고 했을 때 얘를 이렇게 꺾은 상황이 되면 물체가 예를 들어 정육면체가 옆에 있는데 이 꺾인 빛이라는 거는 나는 상대적으로 옆을 보게 되는 겁니다.
그래서 밑에서 파란색 빛을, 파란색 선을 보면 그냥 나는, 눈은 여기 가만히 있지만 실제로 이쪽에서 오는 정보들은 이렇게 원래 있던 게 이렇게 꺾여져서 보인다는 뜻이 되는 겁니다. 그래서 그 상황을 내가 몸을 움직이지, 눈을 움직이지 않아도 이렇게 바... 이렇게 이미지 자체를 바꿔줬다고 생각하시면 될 것 같습니다.
<질문> ***
<답변> (노준석 포항공대 교수) 부족한 점을 보완을 했는데 그게 어떤 좀, 어떻게 말할까요, 차이가 굉장히 커졌고요. 그러니까 기존 기술로는 생각할 수 없었던 상황이 된 겁니다. 그러니까 기존에 있는 렌즈로 아무리 열심히 이걸 잘 만들고 막 조합을 해도 이게 한계였던 거죠. 이 정도가 한계였던 건데, 그러니까 새로운 어떤, 그러니까 사람이 기존에 생각하지 못했던 렌즈를 갖고 와서 어떤 혁신이 생긴 거죠. 100도라는 각도라는 거는 사실 굉장히 큰 각도거든요.
<질문> ***
<답변> (노준석 포항공대 교수) 그렇죠. 그런데 그 각을 구현할 수 있는, 있고요. 그러면, 일단은 내용적으로, 기술적으로는 그게 핵심이 되겠습니다.
<질문> (온라인 질의 대독) 온라인을 통해서 질의가 들어왔습니다. 경향신문의 기자님이시고요. 메타렌즈를 스마트폰 화면에 스티커처럼 붙여서 성능을 구현할 수 있다고 말씀하셨는데요. 그 말씀은 스마트폰 화면 크기의 필름 형태로 만들어진 메타렌즈를 스마트폰 내부에 삽입해서 붙인다는 뜻인가요? 보도자료 내에는 메타렌즈 크기가 가로와 세로가 각각 5cm라고 표현하신 부분이 있어서 확인차 질문을 드렸습니다.
<답변> (노준석 포항공대 교수) 표현은 저희가 스티커라고 표현을 했는데 현재로서는 그냥 그 중간에 있는 시스템에 렌즈가 1장이 삽입이 돼 있는 상태고요. 그 크기는 저희가 화면 전체를 할 필요는 없으니까 적당한 크기가 있으면 될 것 같고요.
그런데 사실은 이게 저희가 렌즈라는 게 유리 기판에 있는 렌즈도 있지만 플라스틱 같은 데 플렉서블하게 렌즈로 작동을 할 수도 있습니다. 그 경우에는 디스플레이에다가 붙일 수도 있겠지만 위치상으로 볼 때는 바깥이 되지는 않고요. 중간에 디스플레이를 구성하고 있는 어떤 요소들 중에 중간 하나에 어딘가에 필름이나 렌즈가 들어간다, 이렇게 판단하시면 될... 이렇게 보시면 될 것 같습니다.
<질문> (온라인 질의 대독) 알겠습니다. 그리고 연합뉴스의 기자님이십니다. 메타물질 연구가 점차 상용화에 가까워지는 것 같은데요. 회질이라든가 아직 해결해야 될 문제점이, 문제가 있다면 무엇이 있을지 말씀해 주시면 감사하겠습니다.
<답변> (노준석 포항공대 교수) 많은, 아직 많은 문제들이 있습니다. 아까 말씀드린 생산의 문제도 당연히 있고요. 저희가 학교에서, 학교 수준에서 여러 번 성공을 하긴 했지만 이게 사실 진짜 회사에서 대량 생산으로 갔을 때 반복성이라든지 수요 문제도 존재할 수 있고요.
그다음에 말씀 주신 화질, 화질이라는 건 결국 해상도나, 해상도 문제가 있을 수 있는데 그러려면 저희가 조금 더 파인하게 튜닝도 해야 되고, 그러나 그건 이론적으로는 충분히 해결이 되어 가고 있는 상황입니다. 그래서 충분히 해결될 수 있을 것 같고요. 예를 들어 아까 시야각이 100도였는데 그럼 그거의 한계는 얼마인가? 넓으면 넓을수록 좋은 건데 그런 것들도 계속 개선이 되어 갈 거고요.
그다음에 상당히 어려운 부분 중의 하나가 효율이라는 측면이 있습니다. 그래서 오늘 가져온 렌즈 보시면 약간 뿌옇게 생겼는데 이게 투과가 완벽하게 되지는 않습니다. 조금 흡수가 있는데, 결국에는 그 투과가 많이 되면 많이 될수록 화질의 밝기가 세진다든지, 우리가 이미지를 봤을 때 약간 흐릿흐릿한데 그게 더 선명해질 수 있는, 있다는 뜻이거든요. 그래서 그런 점은 여전히 조금 어느 정도의 개선은 필요하고요. 그러나 다들 많은 노력을 하고 있기 때문에 조만간 해결이 될 것이라고 생각하고 있습니다.
<질문> (사회자) 제가 아까 '회질'이라고 잘못 말씀드렸는데 답변을 '화질'로 해서 잘 말씀해 주셔서 감사드립니다.
<질문> ***
<답변> (노준석 포항공대 교수) 사실 속도가 정확하게는 우리가 밀리세컨드 레벨인가요? 밀리세컨드 레벨로 사실 전환이 되는데 사람이 느끼기에 이 정도면 거의 그냥 실시간으로 보시면 되고요. 약간 응답 지연이나 이런 것들이 생길 수는 있습니다. 그러나 보통 밀리세컨드 하면 거의 실시간에 가깝다.
<답변> (사회자) 그러면 더 이상 질의가 없으시면 이것으로 브리핑을 모두 마치겠습니다. 오늘 브리핑의 보도 시점은 4월 23일 목요일 자정입니다. 국제 엠바고인 만큼 보도 시점까지 가판과 PDF, 온라인 등에 노출되지 않도록 유의해 주시기 바랍니다. 감사합니다.
<답변> (노준석 포항공대 교수) 감사합니다.
<끝>