【브레이크뉴스 포항】박영재 기자=POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환)은 기계공학과 · 화학공학과 노준석 교수, 기계공학과 석박통합 김주훈 씨 연구팀이 가시광 영역뿐 아니라 자외선 영역에서도 동시에 사용할 수 있는 메타 홀로그램을 구현하는 데 성공했다고 5일 밝혔다.
 ▲ (좌) 전기장이 가해지지 않는 경우, 액정 Cell이 일렬로 배열되며 빛이 시계방향으로 회전함. 전기장이 가해지는 경우 액정 Cell의 배열이 흐트러지며 빛의 회전 방향이 전환됨(우) 빛의 방향에 홀로그램을 다르게 구현하도록 설계하여 두 가지 홀로그램 구현 (C) 포스텍 |
이번 연구는 국제학술지인 ‘나노스케일 호라이즌스(Nanoscale Horizons)’에 전면속표지 논문(Inside Front Cover)으로 게재됐다.
대부분의 물체는 자외선 영역의 빛을 흡수하기 때문에 여태껏 가시광 영역에서만 홀로그램을 구현할 수 있었다. 연구팀은 이번 연구에서 메타표면에 얇은 막을 입힐 때 사용되는 기체들의 조성을 조절하여 자외선 투과율을 높였다. 그 결과, 가시광 영역뿐 아니라 자외선 영역에서 메타 홀로그램을 구현했다.
그리고, 연구팀은 하나의 메타표면으로 두 가지 홀로그램을 구현하는 데 성공했다. 빛은 공간상에서 특정 편광 방향을 가지며 나아간다. 연구팀은 빛이 공간상에서 나아갈 때 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전하는 편광에 대해 각각 다른 홀로그램을 입력하여 메타표면의 정보량을 두 배로 늘렸다.
또, 실제 기기에 적용했을 때 빛의 회전 방향을 쉽게 전환할 수 있도록 휴대폰이나 LCD 디스플레이에 활용되는 ‘액정’을 사용했다. 그 결과, 전기장이 가해지지 않는 경우 빛이 시계방향으로 회전하며 A 형태의 홀로그램을 구현하고, 전기장이 가해지면 회전방향이 전환되어 B 형태의 홀로그램을 보여주었다. 간단하게 전기장을 걸어줌으로써 홀로그램이 바뀌는 기기를 제작하는 데 성공한 것이다.
이번 연구를 이끈 노준석 교수는 “가시광 영역에 국한되었던 메타 홀로그램의 한계를 깨고, 빛의 회전 방향에 따라 가시광선과 자외선 영역에서의 동시에 가능한 메타 홀로그램을 구현했다는 점에서 큰 의의가 있다”며, “메타표면의 활용범위를 위조 지폐나 신분증, 여권 등에 사용되는 보안 기술으로 활용하는 획기적인 계기가 될 것이다”라고 기대를 전했다.
한편, 이 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단의 미래유망융합기술 파이오니아 사업(나노광학기반 스마트 정보보호기술 연구단)과 POSCO 산학연융합연구소 사업의 지원으로 수행됐다.
<구글 번역으로 번역한 영문 기사의 전문 입니다. 번역에 오류가 있을 수 있음을 밝힙니다.>
POSTECH Rho Jun-seok research team realizes a variable meta-hologram that can use visible light and ultraviolet light simultaneously
POSTECH (Pohang University of Science and Technology, President Moo-Hwan Kim) announced on the 5th that Professor Joon-Seok Noh of the Departments of Mechanical Engineering and Chemical Engineering and Joo-Hoon Kim of the Department of Mechanical Engineering succeeded in realizing a meta-hologram that can be used in both the visible and ultraviolet regions at the same time.
This research was published as an Inside Front Cover in the international journal 'Nanoscale Horizons'.
Since most objects absorb light in the ultraviolet region, holograms have only been realized in the visible region so far. In this study, the research team increased the UV transmittance by adjusting the composition of gases used when coating a thin film on the metasurface. As a result, meta-holograms were implemented in the visible light region as well as the ultraviolet region.
And, the research team succeeded in realizing two holograms with one metasurface. Light travels with a specific polarization1) direction in space. The research team doubled the amount of information on the metasurface by inputting different holograms for each polarization that rotates clockwise or counterclockwise as light travels in space.
In addition, 'liquid crystal', which is used in mobile phones and LCD displays, was used so that the rotation direction of light can be easily changed when applied to actual devices. As a result, when the electric field 2) is not applied, the light rotates clockwise to realize an A-shaped hologram, and when an electric field is applied, the rotation direction is reversed to show a B-shaped hologram. They succeeded in producing a device that can change holograms simply by applying an electric field.
Professor Jun-seok Noh, who led this research, said, "It is of great significance in that it broke the limits of meta-holograms that were limited to the visible light region and realized a meta-hologram that can be simultaneously performed in the visible and ultraviolet regions depending on the rotation direction of light." It will be a groundbreaking opportunity to utilize the range of use of the surface as a security technology used for counterfeit bills, ID cards, and passports.”
Meanwhile, this research was carried out with the support of the Future Promising Convergence Technology Pioneer Project (Nano-optical-based Smart Information Security Technology Research Center) of the National Research Foundation of Korea of the Ministry of Science and ICT and the POSCO Industry-University Research Institute Convergence Project.
원본 기사 보기:브레이크뉴스 대구경북원본 기사 보기:브레이크뉴스 대구경북
