포항공과대학교(POSTECH) 노준석 교수 연구팀과 삼성전자 삼성리서치가 공동으로 초박막 메타표면 도파관 기반의 증강현실(AR) 광학 기술을 개발했습니다. 세계적 국제학술지 '네이처'에 게재된 이번 연구는 기존 AR 안경의 고질적 문제였던 빛 손실과 컬러 왜곡을 해결하는 데 초점을 맞췄습니다.
이번에 개발된 렌즈의 두께는 1.5mm에 불과합니다. 연구팀은 파랑·초록빛과 빨강·초록빛을 각각 전달하는 두 개의 도파관 층을 결합해 색상별 빛 전달 효율 차이를 개선했습니다. 이를 통해 대각 시야각 30도, 아이박스 가로·세로 각각 8mm의 성능을 확보했으며, 백색광 기준 평균 1938nits lm, 최대 4225nits lm의 휘도 효율을 구현해 밝은 야외에서도 선명한 영상을 볼 수 있게 했습니다.
경제성 확보를 위한 대량 생산 기술도 진전이 있습니다. 연구팀은 메타표면 렌즈의 단가를 기존 500만 원 수준에서 2000~3000원대까지 낮추는 것을 목표로 하고 있습니다. 향후 3년 이내에 실제 상용 제품을 출시하는 것이 목표이며, 이를 위해 도파관을 한 장으로 줄이고 외부 빛 번짐 현상을 개선하는 등 완성도를 높이는 후속 연구를 이어갈 계획입니다.