POSTECH(총장 김무환) 노준석 기계·화학공학과 교수·김경태·김예슬·윤주영 기계공학과 통합과정, 김인기 성균관대 생명물리학과 교수 공동 연구팀이 360° 전 영역을 볼 수 있는 고정형 라이다 센서를 개발했다고 19일 밝혔다. 

이 센서는 머리카락 두께 1000분의 1 크기에 불과한 초박형 평면 광학소자인 메타표면으로 만들어져, 초소형 라이다 센서를 구현할 수 있는 원천 기술이다.

메타표면을 이용하면 라이다의 시야각을 대폭 확장 가능하며 물체를 입체적으로 인식할 수 있다. 연구팀은 메타표면을 구성하는 나노 구조체의 설계와 주기적 배열 방식을 조절해 라이다 센서의 시야 각도를 360°까지 넓히는 데 성공했다. 

메타표면에서 방사된 1만 개 이상의 점 구름(빛)이 물체에 비춰지고, 비춰진 점 패턴을 카메라로 촬영하면 360° 영역에 있는 물체 정보를 3차원(3D)으로 파악할 수 있다. 이런 방식의 라이다 센서는 아이폰 얼굴인식 기능(Face ID)에도 사용된다.

이번 개발은 핸드폰, 가상현실(VR)·증강현실(AR) 안경, 무인 로봇이 주변 환경의 3D 정보를 인식하는 기술을 나노 광학 소재로 구현했다는 것에 의의가 있다. 나노 임프린트 기술을 활용해 안경과 같은 곡면에도 손쉽게 프린팅할 수 있어 미래 디스플레이의 핵심으로 알려진 AR 글래스 등에 적용하기에 용이하다.

노준석 교수는 "기존 메타표면 장치보다 고도화된 기술을 개발, 모든 각도에서 빛의 전파를 조절할 수 있음을 입증했다"며 "이는 초소형·고 시야각 깊이 인식 센서 플랫폼을 구현할 수 있는 원천 기술이 될 것"이라 말했다.