기계연, 적외선 카메라 성능 높이는 기술 개발

메타표면 이용 적외선 카메라 성능 개선

【대전=뉴시스】 이시우 기자 = 한국기계연구원(원장 박천홍)은 나노공정연구실 정주연 박사 연구팀이 어두운 곳에서도 사물을 식별하는 적외선 카메라의 성능을 개선하는 기술을 개발했다고 28일 밝혔다.

적외선카메라는 대상의 온도를 감지하고 이를 시각화해 어두운 곳에서도 대상을 볼 수 있는 기술이다. 감지된 적외선 에너지에서 열을 흡수해 이미지센서에 전달하는 과정을 거친다.

이때 열을 흡수하는 흡수체가 받아들이는 열의 양을 열 질량이라고 하는데 열 질량이 적을수록 이미지 센서의 반응 속도가 높아져 선명한 영상을 얻을 수 있다.

하지만 열 질량을 줄이면 흡수체가 제 기능을 하지 못해 좋은 영상을 얻지 못하는 문제가 있다.

연구팀은 흡수체 표면을 메타표면으로 만드는 방법으로 한계를 극복했다.

메타표면은 전자기파의 파장보다 작은 반복적인 패턴으로 구성된 박막으로 메타표면으로 만들 경우 기존과 다른 특별한 성질이 나타난다.

연구팀은 흡수체 표면에 적외선센서가 주로 흡수하는 적외선의 파장 대역인 7㎛(마이크로미터) 이하의 작은 구멍을 만들었다.

이렇게 만들어진 흡수체는 기존의 적외선 흡수율은 잃지 않으면서도 열 질량은 줄어들었다.

기계연구원 정주연 박사는 "적외선 카메라 이미지센서에 메타표면 흡수체를 적용해 센서의 반응 속도를 3배 이상 향상시키는데 성공했다"라며 "디스플레이 산업은 물론 반도체, 자동차, 전력설비, 의료까지 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다"라고 말했다.

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