한기대 김상연·배진우 교수 연구팀, 전기장에 의해 형상이 변하는 렌즈 세계최초 개발

한국기술교육대학교 김상연(컴퓨터공학부)·배진우(에너지신소재화학공학부) 교수 연구팀이 전기장에 반응해 스스로 움직이는 '스마트 소재'를 이용해 볼록렌즈의 형상에서 오목렌즈의 형상까지 자유자재로 변형시켜 초점을 다양하게 변화시킬 수 있는 초박막형 렌즈를 세계최초로 개발했다고 10일 밝혔다.

이번에 개발한 렌즈는 3년 전 김상연 ·배진우 교수가 가정에서 사용하는 랩을 이용해 개발한 인공수정체와 동작 원리가 같은 자가 변형 렌즈를 더욱 발전시킨 것으로 전압을 가하면 형상이 변형되는 두께 800㎛인 '자가 변형 고분자겔형 렌즈'다.

연구팀은 복합가소화 방법을 통해 광학적으로 투명하고 고무와 같이 탄성력이 있는 고성능의 비이온성 폴리염화비닐 고분자겔이라는 스마트 물질을 제작, 약한 전기장의 변화로도 볼록, 평면, 오목 렌즈로 형상을 다양하게 변화시켜 넓은 범위의 초점거리를 구현할 수 있게 됐다.

이번에 개발된 렌즈를 이용해 안경을 만들게 되면 사람이 가까운 데를 볼 때는 볼록 형상으로 바뀌고, 먼 곳을 볼 때는 오목 형상으로 바뀌어 노안 교정을 위한 안경으로 사용될 수 있으며 초점거리를 원하는 대로 바꿀 수 있으므로 수 ㎜ 이하의 두께를 가진 박막형 망원경을 개발할 수도 있다.

연구 책임자인 김상연 교수는 "이번 연구는 유체를 이용하지 않고 얇은 비닐과 같이 생긴 유연한 물질의 형상이 전압에 따라 다양한 형태로 변화하면서 초점거리가 바뀌는 세계최초의 렌즈" 라며 "일반 전기·전자 산업부터 의료용·국방용 장비에까지 광범위하게 적용이 가능하다"고 밝혔다.
천안=김한준 기자 hjkim7077@