다중 산란이란 빛이 안개나 페인트 등 불규칙한 매질을 투과하면 수많은 반사와 굴절이 발생하는 현상이다. 짙은 안개 속에서 앞을 보기 어렵고 맥주 거품이 하얗게 보이는 것이 대표적이다. 연구팀은 홀로그래피(위상이 갖춰진 레이저 광선을 이용해 렌즈 없이 한 장의 사진으로 입체상을 촬영하는 방법) 기술을 이용해 불규칙한 형태로 퍼지는 빛의 방향을 제어한 뒤 원하는 형태로 산란시킬 수 있는 광학기기를 개발했다.
이번에 개발된 광학기기는 광 고분자 필름과 복잡 매질로 구성돼 있다. 광 고분자 필름으로 들어온 빛을 홀로그래피 기술을 이용해 원하는 모양으로 제어한 뒤 복잡 매질을 지나 일정한 패턴으로 다중 산란하는 방식으로 이뤄진다. 이 기술을 이용하면 빛의 진폭, 파장, 편광 뿐만아니라 산란 과정에서 기존 광학계 기술로는 통제하기 어려웠던 근접장(작은 초점을 맞추는 데 필요한 빛의 정보)도 제어할 수 있다.
이번 연구 결과는 미국화학회(American Chemical Society, ACS)가 발행하는 나노분야 학술지 ‘에이씨에스 나노’(ACS Nano)의 지난 6월 29일자 온라인판에 실렸다.
이번 연구를 주도한 박종찬 학생은 “이번에 개발한 기술은 광학기기를 제작하는 원천기술로 활용할 수 있다”며 “앞으로 리소그래피, 광통신, 바이오 이미징 기술 등에 응용할 수 있을 것”이라고 말했다.
빛을 원하는 형태로 산란시킬 수 있는 광학기기 모습/ 사진제공=KAIST-고려대 공동 연구팀
