포스텍 연구팀, 360도 볼 수 있는 고정형 라이다 센서 개발

[포항=뉴시스] 강진구 기자 = 포스텍(총장 김무환)은 기계공학과·화학공학과 노준석 교수·기계공학과 통합과정 김경태·김예슬·윤주영 씨, 성균관대 생명물리학과 김인기 교수 연구팀이 공동 연구를 통해 360도 전 영역을 볼 수 있는 고정형 라이다 센서를 개발했다고 19일 밝혔다.

  이 센서는 머리카락 두께 1000분의 1 크기에 불과한 초박형 평면 광학소자인 메타표면으로 만들어져 초소형 라이다 센서를 구현할 수 있는 원천 기술로 평가되고 있다.

  메타표면을 이용하면 라이다의 시야각을 대폭 넓힐 수 있을 뿐만 아니라 물체를 입체적으로 인식할 수 있다. 연구팀은 메타표면을 구성하는 나노 구조체의 설계와 주기적 배열 방식을 조절해 라이다 센서의 시야 각도를 360도 까지 넓히는 데 성공했다.

  메타표면에서 방사된 1만개 이상의 점 구름(빛)이 물체에 조사되고, 조사된 점 패턴을 카메라로 촬영하면 360도 영역에 있는 물체 정보를 3차원(3D)으로 파악할 수 있다.

  이 같은 방식의 라이다 센서는 아이폰 얼굴인식 기능(Face ID)에도 사용되고 있다. 아이폰은 점 구름을 만들기 위해 점 생성기(Dot projector) 장치를 사용하지만, 점 패턴의 균일도와 시야각이 제한적인 데다 부피가 크다는 한계가 있어왔다.

  이번 기술은 핸드폰, 가상현실(VR)·증강현실(AR) 안경, 무인 로봇이 주변 환경의 3D 정보를 인식하는 기술을 나노 광학 소재로 구현했다는 데 그 의의가 있다.

나노 임프린트 기술을 활용해 안경과 같은 곡면이나 유연 기판과 같은 다양한 표면에도 손쉽게 프린팅할 수 있어 미래 디스플레이의 핵심으로 알려진 AR 글래스 등에 적용하기에 용이하다는 평가를 받고 있다.

이 연구성과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’ 최근 호에 게재됐다.

이 연구는 삼성미래기술육성센터의 지원을 받아 진행됐다.

  노준석 교수는 “기존 메타표면 장치보다 고도화된 기술을 개발해 모든 각도에서 빛의 전파를 조절할 수 있음을 입증했다“며 “이는 초소형·고(高) 시야각 깊이 인식 센서 플랫폼을 구현할 수 있는 원천 기술이 될 것으로 기대된다”고 말했다.


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