[2024년 7월 이달의 과학기술인상] 포항공대학교 기계공학과 노준석 교수

 

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 이달의 과학기술인상 7월 수상자로 포항공대학교 기계공학과 노준석 교수를 선정했다고 밝혔다.

  o 성명 : 노준석
  o 생년 : 1981년
  o 소속 : 포항공대 기계공학과/화학공학과/전기전자공학과

 

이미지 제공 과학기술정보통신부

 □ 주요 학력
  o 1999.03 ~ 2007.08. 서울대학교 기계공학 학사
  o 2007.08. ~ 2008.08. (美)일리노이대학교(UIUC) 기계공학 석사
  o 2008.08. ~ 2013.05. (美) 캘리포니아대학교 버클리(UC Berkeley) 기계공학/나노공학 박사

 

 □ 주요 경력
  o 2022.09. ~ 현재 포항공대 기계공학과/화학공학과/전기전자공학과 교수
  o 2018.09. ~ 2022.08. 포항공대 기계공학과/화학공학과 부교수
  o 2014.08. ~ 2018.08. 포항공대 기계공학과/화학공학과 조교수
  o 2017.01. ~ 2017.12. 국가과학기술자문회의 전문위원
  o 2013.08. ~ 2014.08. (美)아르곤국립연구소(Argonne National Laboratory) 책임연구원

 

 □ 전문 분야 
  o 메타물질
  o 나노광학
  o 나노공정과 나노생산
  o 인공지능 기반 나노구조 설계

 

 

 

과기정통부와 연구재단은 노준석 교수가 하이브리드 고굴절 소재와 나노 공정 기술을 기반으로 초박막 메타렌즈*의 대량 생산에 성공해 초소형 광학기기 개발의 새로운 가능성을 제시한 공로를 높이 평가했다고 밝혔다.

*메타렌즈: 파장보다 작은 나노구조체의 배열로 이루어진 평면 광학소자. 나노미터(nm·10억분의 1m) 수준의 두께로 경량화에 유리하고 높은 고해상도 이미징 등이 가능

 

메타렌즈는 아주 얇으면서 빛을 원하는 만큼 원하는 방향으로 자유롭게 조절할 수 있어 초고분해능 현미경, 음굴절 물질, 스텔스 기술 등 혁신적인 첨단 분야에 응용될 수 있는 미래 기술이다.

 

하지만 메타렌즈는 나노구조체로 이루어져 있어 관련 공정을 위해서는 고해상도 패터닝 기술이 필요한 데 이러한 기술은 공정 속도가 느리고 생산 단가가 높아 연구용의 소형 메타렌즈의 소량 공정만 가능하고 대량 생산과 상용화에는 한계가 있었다.

 

노준석 교수는 소재 부분의 난제였던 초고가의 고굴절 소재를 대체하기 위해 기존 폴리머에 고굴절 원자층 박막을 20나노미터(nm) 정도로 매우 얇게 코팅하여 렌즈 효율을 10%에서 90%까지 끌어올릴 수 있는 하이브리드 고굴절 소재를 구현하였다.

 

공정 부분에서는 전자빔 리소그래피, 포토 리소그래피, 나노 임프린트 리소그래피* 등 3가지 나노 공정 기술을 복합적으로 사용하여 가시광선 영역에서 작동하는 메타렌즈를 12인치 웨이퍼에 대량 생산할 수 있는 기술을 개발, 생산 단가를 기존 대비 300분의 1 수준으로 낮추는 효과를 거뒀다.

*전자빔 리소그래피: 전자빔을 원하는 모양대로 감광막에 조사(照射)하여 패턴을 제조하는 방법

포토 리소그래피: 빛을 이용한 기판 인쇄를 통해 패턴을 제조하는 방법

나노 임프린트 리소그래피: 도장을 찍듯 하나의 몰드로 여러 개의 복제품을 만들어 내는 방법

 

이렇게 대량 생산된 고효율의 메타렌즈는 가상현실(VR)·증강현실(AR)·혼합현실(MR)기기를 얇고 가볍게 더 좋은 성능으로 만들 수 있고, 기존의 굴절 광학계 및 회절 광학계를 대체할 수 있는 가능성을 높였다. 관련 연구 성과는 국제학술지 ‘네이처 머터리얼즈(Nature Materials)’에 2023년 3월 게재되었다.

 

"본 저작물은 과학기술정보통신부에서 '2024년' 작성하여 공공누리 제1유형으로 개방한 보도자료를 이용하였으며, 해당 저작물은 정책브리핑 사이트   www.korea.kr 에서 무료로 다운받으실 수 있습니다."