장애물에 가려진 장면 선명하게 촬영… 포스텍, 초박형 메타렌즈 개발

포스텍 연구팀이 개발한 가림 억제 광대역 메타렌즈의 작동 원리와 기존 메타렌즈와의 촬영 결과를 비교한 이미지. (사진=포스텍 제공)

백승환·노준석 포스텍 교수 연구팀이 렌즈 앞에 묻은 빗방울이나 먼지 등 장애물은 흐리게 하고 그 뒤의 장면은 선명한 컬러로 촬영할 수 있는 초박형 메타렌즈를 개발했다.

드론이나 로봇, 의료용 내시경처럼 렌즈를 직접 닦기 어려운 환경에서는 작은 장애물만으로도 영상이 흐려져 사물을 인식하고 판단하는 데 어려움이 있다.

기존에는 여러 렌즈로 서로 다른 각도에서 촬영한 영상을 합쳐 장애물 너머를 확인했지만 장치가 커진다는 한계가 있었다.

연구팀은 빛의 색과 물체까지의 거리 사이의 관계를 활용해 장애물의 빛은 걸러내고 그 뒤의 풍경은 선명하게 담아내는 광학 기술을 구현했다.

이를 통해 장애물이 있는 환경에서도 영상의 화질을 높였으며 인공지능이 자율주행·항공 촬영·내시경 영상을 분석하는 성능도 향상됐다.

기술은 소형 카메라의 시야 확보가 중요한 드론과 자율주행차, 로봇, 의료기기는 물론 스마트폰 화면 아래에 카메라를 숨기는 기술 등에도 활용될 것으로 기대된다.

백승환 교수는 "장애물을 뚫고 보는 풀컬러 메타렌즈 기술은 정확한 영상이 필요한 극한 환경에서 카메라의 시야를 확보하는 데 유용할 것"이라고 전했다.

노준석 교수는 "메타렌즈를 이용한 광학적 투시 기법은 장애물을 직접 닦아내기 어려운 소형 카메라가 안정적으로 영상을 얻는 데 도움을 줄 것"이라고 했다.


포항=김규동 기자