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안경 없이 2D·3D 전환 메타렌즈, 상용화 청신호
뉴스보이
2026.04.23. 00:01
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세계 최초 2D·3D 전환 메타렌즈 기술 개발 및 상용화 기대
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포항공대 노준석 교수팀과 삼성전자 연구팀이 2D·3D 전환 메타렌즈 기술을 세계 최초로 공동 개발함
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이 기술은 1.2mm 초박형 메타렌즈로 안경 없이 100도 초광시야각 3D 영상을 구현하며 2D와 실시간 전환이 가능함
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스마트폰, 태블릿PC 등에 스티커처럼 부착하거나 내부에 삽입하여 기존 기기와의 높은 호환성을 가짐
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노 교수는 메타렌즈 대량 생산 공정 기술도 함께 개발하여 개당 단가를 500만원에서 5천원 미만으로 낮춰 상용화 가능성을 높임
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이 연구 성과는 세계 최고 권위 학술지 네이처에 2주 연속 게재되었으며, 삼성전자 차세대 기기 탑재 가능성도 제기됨
차세대 디스플레이, 메타렌즈의 등장 배경은?
메타렌즈란 무엇인가요?
기존 3D 디스플레이의 한계는 무엇이었나요?
메타렌즈 기술 개발의 핵심 목적은?
메타렌즈 상용화의 청신호가 켜진 배경은?
메타렌즈란 무엇인가요?
•
메타렌즈는 나노미터(㎚) 크기의 인공 나노 구조체를 기판 위에 배열하여 빛의 위상, 진폭, 편광을 정밀하게 제어함으로써 렌즈 기능을 구현하는 초박형 평면 광학 소자입니다. 기존 유리 렌즈가 빛을 굴절시키기 위해 중앙이 불룩한 형태인 것과 달리, 나노 구조체가 그 역할을 대신하여 초박형 구현이 가능합니다.
•
이러한 특성 덕분에 메타렌즈는 두께와 무게를 획기적으로 줄일 수 있으며, 전압 공급에 따라 빛의 굴절 방향을 자유자재로 조절하여 다양한 기능을 수행할 수 있습니다. 이는 차세대 광학 소자로서 다양한 분야에 적용될 잠재력을 가지고 있습니다.
기존 3D 디스플레이의 한계는 무엇이었나요?
•
기존 안경 없는 3D 디스플레이 기술은 상용화에 큰 장벽이 있었습니다. 가장 큰 문제점은 시야각이 15도 내외로 매우 좁아 화면을 정면에서 보는 한 명만 3D 영상을 감상할 수 있었다는 점입니다. 이는 여러 사람이 동시에 몰입감 넘치는 3D 콘텐츠를 즐기기 어렵게 만들었습니다.
•
또한, 기존 3D 전용 기기는 일반적인 2D 콘텐츠를 시청할 때 화질이 현저히 떨어지는 고질적인 단점을 가지고 있었습니다. 이로 인해 텍스트 열람이나 일반 영상 시청 등 2D 콘텐츠 소비가 지배적인 환경에서 하나의 기기로 두 방식을 자유롭게 전환할 수 있는 기술의 필요성이 커졌습니다.
메타렌즈 기술 개발의 핵심 목적은?
•
이번 메타렌즈 기술 개발은 기존 3D 디스플레이의 한계를 극복하고, 2D와 3D 콘텐츠를 자유자재로 전환하며 고품질로 즐길 수 있는 차세대 디스플레이 플랫폼을 제공하는 데 핵심 목적이 있습니다. 특히 얇은 두께와 넓은 시야각 확보에 중점을 두었습니다.
•
연구팀은 메타렌즈의 전압 제어 특성을 활용하여 전압이 없을 때는 고해상도 2D 화면을, 전압이 공급될 때는 기존보다 6배 이상 넓은 100도의 초광시야각 3D 입체 영상을 실시간으로 구현할 수 있도록 설계했습니다. 이는 모바일 기기부터 대형 광고판까지 폭넓은 응용 가능성을 열었습니다.
메타렌즈 상용화의 청신호가 켜진 배경은?
•
이번 메타렌즈 기술은 원천 기술 개발과 함께 대량 생산 공정 기술이 동시에 제시되어 상용화 가능성을 크게 높였습니다. 노준석 교수는 지난주 네이처지에 메타렌즈 대량 생산 공정 기술을 발표하며, 개당 500만원에 달했던 단가를 약 5천원 미만까지 낮출 수 있음을 입증했습니다.
•
또한, 1.2mm의 얇은 두께로 스마트폰이나 태블릿PC 화면에 스티커처럼 붙이는 것만으로도 성능이 구현될 정도로 기존 기기와의 호환성이 뛰어나다는 점도 상용화에 긍정적인 요소입니다. 삼성전자와의 협업은 실제 제품 적용 가능성을 더욱 높이고 있습니다.
메타렌즈란 무엇인가요?
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메타렌즈는 나노미터(㎚) 크기의 인공 나노 구조체를 기판 위에 배열하여 빛의 위상, 진폭, 편광을 정밀하게 제어함으로써 렌즈 기능을 구현하는 초박형 평면 광학 소자입니다. 기존 유리 렌즈가 빛을 굴절시키기 위해 중앙이 불룩한 형태인 것과 달리, 나노 구조체가 그 역할을 대신하여 초박형 구현이 가능합니다.
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이러한 특성 덕분에 메타렌즈는 두께와 무게를 획기적으로 줄일 수 있으며, 전압 공급에 따라 빛의 굴절 방향을 자유자재로 조절하여 다양한 기능을 수행할 수 있습니다. 이는 차세대 광학 소자로서 다양한 분야에 적용될 잠재력을 가지고 있습니다.
기존 3D 디스플레이의 한계는 무엇이었나요?
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기존 안경 없는 3D 디스플레이 기술은 상용화에 큰 장벽이 있었습니다. 가장 큰 문제점은 시야각이 15도 내외로 매우 좁아 화면을 정면에서 보는 한 명만 3D 영상을 감상할 수 있었다는 점입니다. 이는 여러 사람이 동시에 몰입감 넘치는 3D 콘텐츠를 즐기기 어렵게 만들었습니다.
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또한, 기존 3D 전용 기기는 일반적인 2D 콘텐츠를 시청할 때 화질이 현저히 떨어지는 고질적인 단점을 가지고 있었습니다. 이로 인해 텍스트 열람이나 일반 영상 시청 등 2D 콘텐츠 소비가 지배적인 환경에서 하나의 기기로 두 방식을 자유롭게 전환할 수 있는 기술의 필요성이 커졌습니다.
메타렌즈 기술 개발의 핵심 목적은?
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이번 메타렌즈 기술 개발은 기존 3D 디스플레이의 한계를 극복하고, 2D와 3D 콘텐츠를 자유자재로 전환하며 고품질로 즐길 수 있는 차세대 디스플레이 플랫폼을 제공하는 데 핵심 목적이 있습니다. 특히 얇은 두께와 넓은 시야각 확보에 중점을 두었습니다.
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연구팀은 메타렌즈의 전압 제어 특성을 활용하여 전압이 없을 때는 고해상도 2D 화면을, 전압이 공급될 때는 기존보다 6배 이상 넓은 100도의 초광시야각 3D 입체 영상을 실시간으로 구현할 수 있도록 설계했습니다. 이는 모바일 기기부터 대형 광고판까지 폭넓은 응용 가능성을 열었습니다.
메타렌즈 상용화의 청신호가 켜진 배경은?
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이번 메타렌즈 기술은 원천 기술 개발과 함께 대량 생산 공정 기술이 동시에 제시되어 상용화 가능성을 크게 높였습니다. 노준석 교수는 지난주 네이처지에 메타렌즈 대량 생산 공정 기술을 발표하며, 개당 500만원에 달했던 단가를 약 5천원 미만까지 낮출 수 있음을 입증했습니다.
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또한, 1.2mm의 얇은 두께로 스마트폰이나 태블릿PC 화면에 스티커처럼 붙이는 것만으로도 성능이 구현될 정도로 기존 기기와의 호환성이 뛰어나다는 점도 상용화에 긍정적인 요소입니다. 삼성전자와의 협업은 실제 제품 적용 가능성을 더욱 높이고 있습니다.
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