전체기사

2023.06.05 (월)

  • 구름많음동두천 24.3℃
  • 구름많음강릉 29.9℃
  • 구름조금서울 25.4℃
  • 구름조금대전 25.5℃
  • 구름많음대구 27.5℃
  • 구름많음울산 25.6℃
  • 구름많음광주 24.8℃
  • 구름많음부산 26.3℃
  • 구름많음고창 23.7℃
  • 제주 20.0℃
  • 맑음강화 19.6℃
  • 구름많음보은 25.4℃
  • 구름많음금산 24.1℃
  • 흐림강진군 23.9℃
  • 구름많음경주시 27.8℃
  • 구름많음거제 24.8℃
기상청 제공

지역네트워크

POSTECH 노준석 교수팀, 광학 보안 플랫폼 위한 픽셀화된 메타표면 기반 능동형 홀로그래픽 컬러 프린팅 기술 개발

URL복사

 

[시사뉴스 정은주 기자] 빛의 정보, 색깔, 위상, 편광과 같은 다양한 정보를 하나의 광학 소자 안에서 조절해 위변조가 원천적으로 불가능한 위조 방지 스마트 라벨 및 보안 기술이 나왔다.

 

POSTECH(포항공과대학교, 총장 김무환) 기계공학과·화학공학과 노준석 교수, 기계공학과 김인기 박사, 화학공학과 통합과정 장재혁씨, 기계공학과 통합과정 김경태씨로 구성된 연구팀이 머리카락 두께의 1,000분의 1 정도밖에 되지 않는 초박형 광학소자인 메타표면을 이용해 자연광과 레이저 빛에서 동시에 작동하는 암호화된 홀로그램 프린팅 기술을 개발했다. 이러한 원리로 구현된 프린트된 라벨은 특정 편광상태를 갖는 홀로그램 이미지를 생성할 수 있다. 연구팀은 이를 ‘벡토리얼 홀로그램’이라 명명했다. 이 연구성과는 국제 과학 저널인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 최근 게재됐다.

 

지금까지 보고된 대부분의 메타표면 장치는 색깔이나 위상 또는 편광 등의 하나의 정보만을 조절할 수 있었다. 연구팀은 이러한 한계를 극복하고자, 복수의 메타표면을 그룹지어 기능성 픽셀을 구성했다.

 

구체적으로, 메타표면의 기본이 되는 단위 구조에서는 크기로 빛의 색깔을, 각도로는 위상을 조절하고, 픽셀화된 그룹 내에서의 좌원편광과 우원편광을 나타내는 그룹의 비율과 상대적으로 돌아간 각도를 통해서는 빛의 모든 편광을 표현할 수 있도록 디바이스를 설계했다. 이렇게 다양한 빛의 자유도를 조절하며 동시에 효율을 극대화하기 위해 메타표면은 공진기1)와 광 도파로2)의 역할을 동시에 수행한다.

 

이렇게 설계된 벡토리얼 홀로그램 라벨은 맨눈으로 보거나 카메라로 스캔했을 때, 다양한 색상을 갖는 QR코드로 나타난다. 동시에 라벨에 레이저 빛을 비췄을 때는 인코딩된 홀로그램 이미지가 3차원 공간에 펼쳐진다. 이 홀로그램 이미지는 지금까지의 홀로그램과 다르게 각 이미지 부분마다 특별한 편광상태를 갖게 된다.

 

연구팀은 이번 연구에서 개발한 벡토리얼 홀로그래픽 컬러프린팅 기술은 현재 은행 업무에서 접속 때마다 그때그때 필요한 비밀번호를 생성하고, 그 번호를 통해 사용자를 확인하는 방식의 2단계 암호화된 OTP(One-Time Password, 일회용 비밀번호) 기술을 광학 기반으로 구현한 것이다. 1차적으로 사용자가 메타광학 장치를 휴대폰으로 QR코드를 스캔하게 되면, 난수로 구성된 1차 비밀번호가 나오게 된다. 이 1차 비밀번호를 메타광학 장치에 전압 정보로 걸어주게 되면, 마치 첩보 영화에서 등장하는 장면과 같이 2차 비밀번호가 암호화된 홀로그램 영상으로 공간 위에 띄워진다.

 

노준석 교수는 “벡토리얼 홀로그래픽 컬러프린팅 기술은 현재까지 보고된 메타표면 장치보다 더욱 고도화되어 빛의 다양한 자유도를 하나의 광학 소자로 조절할 수 있음을 입증했다”며 “이는 매우 완성도 높은 광학 OTP 장치로 메타 원자 설계 및 푸리에 광학 기반 정보 인코딩 원천 기술이 될 것”이라고 덧붙였다.

 

한편, 연구팀은 지난 5년간 메타표면 광학 장치를 통해 국내외에서 선도적인 연구를 수행하고 있으며, 특별히 이번에 개발 중인 메타광학 장치는 크게 광학센서, 홀로그래픽 디스플레이, 그리고 위변조 방지 기술 분야에서 상용화 가능성이 높은 것으로 기대된다.

 

이 연구는 삼성미래기술육성사업의 지원으로 수행됐다.

저작권자 Ⓒ시사뉴스
제보가 세상을 바꿉니다.
sisanews@hotmail.com




배너

커버&이슈

더보기

정치

더보기
민주당, 후쿠시마 오염수 방류 검증 '원내대책단 출범'…청문회·국제 공조 추진
[시사뉴스 홍경의 기자] 더불어민주당이 5일 윤석열 정부의 후쿠시마 원전 오염수 방류 검증을 위한 원내대책단을 출범시켰다. 그러면서 국회 상임위원회의 신속한 청문회 개최 등을 다짐했다. 일본 정치인 등과의 대화를 통해 공동 대응을 위한 국제적 공조도 이뤄내겠다고도 했다. 민주당은 이날 오전 국회에서 후쿠시마 오염수 원내대책단 출범식을 열고 "국민의힘과 정부에 요청해왔던 일들 가운데 원내에서 할 수 있는 일들을 아주 집중적으로 또 강력하게, 치밀하게, 정교하게 해 나가겠다"고 밝혔다. 민주당은 그간 국민의힘과 정부에 각각 국회 검증특위 구성, 국제해양법재판소 잠정조치 촉구 결의를 요구해온 바 있다. 박광온 원내대표는 이날 출범식을 통해 후쿠시마 오염수 방류의 위험성 검증을 위한 정부, 여당의 협조를 거듭 촉구했다. 박 원내대표는 "후쿠시마 핵물질 오염수 방류는 국민 생명과 건강에 직접적으로 영향 미치는 매우 안 좋은 일"이라며 "IAEA(국제원자력기구)와 일본 민주당 소속 의원들과도 이 문제 깊이있게 토론하고 공동 대처 방안 마련 위해 최선 다하겠다"고 말했다. 원내대책단 단장을 맡은 송기헌 원내수석부대표는 "정부가 시찰단을 후쿠시마에 파견해 시찰 후 돌아왔지

경제

더보기

사회

더보기

문화

더보기

오피니언

더보기
【박성태 칼럼】 의료기구 재사용의 체계적 관리… 기승전 수가(酬價)
본지 부설 히든기업경영전략연구소가 주관하고 국민의힘 최영희 의원(보건복지위원회)이 주최한 ‘의료기구 재사용의 체계적 관리 필요성과 이에 대한 대책’이라는 주제의 토론회가 5월 30일 국회의원회관 제3세미나실에서 열렸다. 이날 의료계, 정부 관계자 7명이 주제발표와 토론에 나섰는데 의료계에서는 이렇게 검토하든 저렇게 검토하든 수가(酬價)에 반영시켜야 한다는 기승전 수가(酬價)를 주장했고 정부관계자들은 단계적 검토라는 원론적인 답변으로 일관해 국회와 정부차원의 적극적 논의가 필요한 것으로 사료된다. 제1주제발표에 나선 동국대학교 일산병원 이상형 교수는 “의료관련 감염 발생시 그 원인을 찾는 것이 매우 중요한데 수술기구의 이력 및 추적 관리시스템은 이러한 감염 원인을 규명하는데 중요한 부분과 역할을 할 수 있다”며 “추적 관리시스템은 초기 설치에 많은 비용이 들고 수익이 발생하는 구조는 아니라서 시스템의 개발이나 설치에 국가적인 지원 체계가 필요하다. 제대로 된 재사용의료기구 이력관리시스템 도입을 위해서는 차등적으로 수가가 제공되게끔 정부와 건강보험심사평가원에서 정책적으로 검토해 주면 좋겠다”고 주장했다. 토론에 나선 이석환 대한수술감염학회 회장은 “로봇수술과 최