숭실대 정해준 교수, 단초점 메타렌즈 연구로 옵틱스 익스프레스 저널서 피인용수 1위 기록

[에너지경제신문 송기우 에디터] 숭실대학교(총장 장범식) 공과대학 정해준 전기공학부 교수(사진)가 2020년 「옵틱스 익스프레스(Optics Express)」에 게재한 논문 ‘전파-인공지능을 통한 단초점 메타렌즈 개발(High-NA achromatic metalens by inverse design)’이 피인용 90회를 기록하며 2020년 이후 게재된 논문 약 6,000편 중 피인용수 1위를 기록했다.

옵틱스 익스프레스 저널은 글로벌 정보분석 기업 ‘클래리베이트 애널리틱스(Clarivate Analytics)’에서 발표한 논문 인용 보고서에서 ‘포토닉스 및 광학’ 분야 저널 중 피인용 수 2위에 랭크된 저명한 국제학술지다.

정해준 교수는 기존의 밀리미터(mm) 크기의 스마트폰 카메라의 두께를 나노미터(nm, 10억분의 1m) 크기로 감소시킬 수 있는 혁신적인 방법을 제시했다. 전파-인공지능 설계 기법을 활용해 가시광선 영역에서의 ‘단초점 메타렌즈’를 구현한 것이다.

2차원 형태의 메타물질로 만든 메타렌즈(Metalens)는 스마트폰 카메라, 가상현실(VR)의 핵심적인 기술이다. 정해준 교수는 메타렌즈의 기존 설계 방식(unit-cell)으로는 단초점 메타렌즈 개발이 물리적으로 불가능한 이유를 이론적으로 증명하고 전파-인공지능 설계 기법을 활용했다. 이 연구 결과는 광학 분야 학계에서 크게 주목 받고 있으며, 네이처 리뷰 머터리얼즈(Nature Reviews Materials, 2020) 등 다양한 학회에서 소개됐다.

한편, 정해준 교수는 과학기술정보통신부가 지원하는 ‘글로벌 핵심인재양성 지원사업’에 선정돼 미국 매사추세트공과대학(MIT)에 대학원생을 파견해 <AR/VR 기기 설계를 위한 광-인공지능 알고리즘 연구> 과제를 수행하고 있다.

▲ 그림1- (a) 전파-인공지능으로 구현된 메타렌즈의 평면도, (b) 가시광선 영역에서 메타렌즈가 만들어내는 빛의 세기 (자료=숭실대)