안경없이도 리얼 3D 보여주는 모니터 나오나

KIST, 적외선 비추면 다채로운 색깔 내는 나노입자 개발
TV·스마트폰은 물론 미래 디스플레이 혁신 가능성 제시

KIST 연구진이 개발한 나노입자-폴리머 복합체에 적외선을 비춰 무지개, 도로, 전구, 큐브, KIST 로고 등 원하는 형태와 색상의 디스플레이 보여줄 수 있다. KIST 제공

[파이낸셜뉴스] 한국과학기술연구원(KIST) 극한물성소재연구센터 장호성 박사팀은 가운데 알갱이를 여러 겹의 껍데기가 둘러싼 특별한 구조의 나노입자를 만들었다고 30일 밝혔다. 이 작은 물질은 눈에 보이지 않는 적외선을 받으면 다양한 색깔의 빛을 낼 수 있는 신기한 기술이다.

장호성 박사는 "적외선을 받아서 아주 깨끗하고 다양한 색깔의 빛을 낼 수 있는 이 작은 물질은 안경 없이 진짜 3D 영상을 볼 수 있는 미래 3D 화면을 만드는 데 아주 중요한 역할을 할 것"이라며, "화면 기술 뿐만 아니라 가짜를 진짜처럼 속이는 것을 막는 보안 기술에도 활용될 수 있을 것"이라고 말했다.

우리가 보는 TV나 스마트폰 화면은 스스로 빛을 내는 재료, 즉 발광소재로 만들어져 있다. 하지만 지금의 화면은 평면이라서 실제처럼 입체감을 느끼기 어렵다. 예전에 인기를 끌었던 3D 영화 '아바타'를 볼 때도 특별한 안경을 써야만 입체감을 느낄 수 있었고, 안경 없이 보는 3D 화면도 나왔지만 눈이 쉽게 피로해지는 단점이 있었다.

이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 3차원 공간에 진짜 입체 영상을 보여주는 기술을 연구하고 있다. 이 기술에는 적외선을 흡수해서 우리 눈에 보이는 빛을 내는 아주 작은 물질이 필요하다. 특히, 하나의 작은 물질에서 빛의 삼원색인 빨간색, 초록색, 파란색을 모두 낼 수 있어야 하는데, 지금까지 나온 재료들은 하나의 물질에서 한 가지 색깔만 내거나, 여러 색깔을 낼 수 있어도 빛이 약하거나 색깔이 흐릿해서 진짜 같은 색깔을 보여주기 어려웠다.

KIST 연구진은 가운데 알갱이와 껍데기를 만드는 재료를 조절해 각각 빨간색, 초록색, 파란색 빛을 내도록 만들었다. 그리고 세 가지 다른 종류의 적외선을 쪼여주면 각각의 적외선에 맞춰 빨간색, 초록색, 파란색 빛이 나오도록 했다. 특히, 가운데 알갱이에서는 초록색, 안쪽 껍데기에서는 빨간색, 바깥쪽 껍데기에서는 파란색 빛이 나오도록 디자인해서 하나의 작은 물질에서 아주 선명하고 밝은 빨간색, 초록색, 파란색 빛을 만들어냈다.

연구진이 만든 이 작은 물질은 여러 종류의 적외선을 동시에 쪼여주면 더 다양한 색깔을 낼 수 있고, 이를 이용해서 현재 TV나 모니터에서 보여주는 대부분의 색깔보다 훨씬 많은 색깔을 표현할 수 있다는 것을 확인했다. 이를 통해 마이크로소프트와 HP가 개발한 모니터 색상기준인 'sRGB 색공간'의 133%에 달하는 넓은 색재현 범위를 달성했다.

또한, 이 작은 물질을 투명한 플라스틱 같은 재료에 섞어서 여러 가지 색깔의 그림을 보여주는 데 성공하면서, 이 기술로 미래의 3D 입체 화면을 만들 수 있다는 가능성을 보여줬다.

한편, 연구진은 이 새로운 나노입자를 국제 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 발표했고, 학술지에서 그 중요성을 인정애 표지 그림으로도 선정했다.
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monarch@fnnews.com 김만기 기자

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