[와우! 과학] 머리카락의 2000분의 1…초박형 렌즈 개발

해외 연구진이 사람 머리카락보다 더 얇은 카메라 렌즈를 개발하는데 성공했다고 밝혀 학계와 업계의 관심이 쏠리고 있다.

호주국립대학교 연구진이 개발한 이 카메라 렌즈는 이황화몰리브덴(molybdenum disulphide, MoS2)을 이용한 것이다. 이황화몰리브덴은 몰리브덴과 황이 육각모양으로 공유결합을 이루는 물질로, 차세대 반도체 소재로 주목받는다.

이황화몰리브덴으로 개발한 미니어처 렌즈의 굵기는 6.3㎚(㎚는 10억분의 1m)로, 총 9개의 원자층으로 구성돼 있으며 고온에 견디는 특성이 강하다. 이는 사람 머리카락 굵기의 2000분의 1 수준이며 이전에 개발된 세계에서 가장 얇은 렌즈인 50㎚ 렌즈보다 훨씬 더 얇다.

연구진은 이러한 초박형 카메라 렌즈를 통해 곤충의 겹눈을 흉내낸 ‘슈퍼비전’ 마이크로 렌즈를 개발할 수 있을 것으로 기대했다.

특히 이황화몰리브덴이 기존 예정보다 더 범위가 넓은 광학거리(Optical Path Length·같은 시간 내에 빛이 진공을 통과하는 거리)를 가졌다는 사실을 밝혀냈으며, 이를 통해 두껍지 않아도 사물을 투영할 수 있는 초박형 렌즈를 개발하는데 성공했다.

연구를 이끈 호주국립대학교의 루 래리 박사는 “이런 성질의 물질은 미래에 등장할 ‘구부러지는 디스플레이’ 개발에 가장 적합한 소재로 활용될 수 있다”면서 “뿐만 아니라 이를 통해 곤충의 겹눈을 본딴 마이크로 렌즈를 개발하는 것도 가능해질 것”이라고 설명했다.

곤충의 겹눈은 일종의 ‘초광각 카메라’와 유사하다. 더 넓은 지역까지 볼 수 있으며, 이를 카메라에 적용할 경우 CCTV의 사각지대를 없앨 수 있다는 장점이 있다.

자세한 연구결과는 광학분야 국제학술지인 ‘빛 : 과학과 응용’(Light : Science and Applications) 최신호에 실렸다.

송혜민 기자 huimin0217@seoul.co.kr