충남 천안 코리아텍(한국기술교육대) 컴퓨터공학부 김상연 교수팀이 음식물을 보관할 때 사용하는 랩으로 인공수정체를 개발했다고 23일 발표했다. 김 교수팀이 개발한 인공수정체는 ‘초점 가변형 초박막 인공수정체’다. 초점 가변형이란 전압을 가하면 자동으로 초점이 바뀐다는 뜻이며, 두께가 800㎛(100만분의 1m)로 얇고 무게는 최고 1g 정도로 가볍다.
코리아텍 김상연 교수팀 개발 성공 #1㎏ 망원경, 50g으로 줄일 수 있고 #보기 힘든 부위까지 내시경 가능
연구팀은 랩에 가소제(可塑劑)와 소량의 폴리염화비닐 고분자를 넣어주면 고분자의 얽힘에 의해 젤(Gel) 상태가 되고, 전압(3V 이내)을 걸어주면 모양이 변화한다는 사실을 밝혀냈다.
김 교수는 “이런 방식을 적용해 렌즈를 만들면 사람의 눈보다 초점거리를 더욱 다양하게 변화시킬 수 있다”며 “초점 조절이 어려운 기존 인공수정체보다 기술이 획기적으로 좋아진 것”이라고 설명했다. 사람의 눈보다 훨씬 가깝거나 더 멀리, 다양한 초점으로 물체를 볼 수 있다는 것이다.
이렇게 만든 인공수정체는 무게가 가볍고 두께가 얇아 기존 인공렌즈를 초소형으로 대체할 수 있다. 예를 들어 현재 1kg이 넘는 망원경의 무게를 50g 이하로 줄일 수 있다. 또 초소형 비행 로봇에 장착해 넓은 재난 현장을 빠짐없이 정찰할 수도 있다.
김 교수는 “내시경이나 카테터(인체 소화관 등의 내용액 배출을 측정하기 위해 사용되는 관)에 장착하면 기존 내시경으로 보기 힘든 부위까지 고화질로 선명하게 관찰할 수 있어 전기·전자, 의료, 군사 분야 기술 개발에 도움이 될 것”으로 전망했다.
이번 연구는 미래창조과학부 미래융합 파이오니아 사업으로 2013년부터 진행됐다. 김 교수 외에 코리아텍 남병욱 에너지신소재화학공학부 교수, 배진우 버클리 캘리포니아대(UC 버클리) 박사, 신은재·최동수 코리아텍 박사과정이 참여했다.
연구 실무책임을 맡은 신은재 박사과정은 “이번에 개발한 인공수정체 기술은 기존 기술로는 구현할 수 없는 홀로그램 등 새로운 연구 분야 시발점이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구는 ‘초점 가변형 초박막 렌즈에 적용 가능한 고성능 폴리염화비닐 젤’이라는 제목의 논문으로 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’ 온라인판에 지난 22일 게재됐다.
천안=김방현 기자 kim.banghyun@joongang.co.kr
