빛 파장의 변화와 관계없이 관측 물질의 테두리까지 선명하게 찍을 수 있는 위상 이미징 장치가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

향후 다양한 분야의 고성능 광학 현미경 개발에 가속도가 붙을 것으로 보인다.

15일 한국기초과학지원연구원(KBSI)에 따르면 연구장비개발부 김이종 박사 연구팀이 개발한 광학 이미징 장치는 소용돌이 위상거울(OSPM)을 활용했다.

광학 현미경 기술은 이미징 성능을 결정짓는 두 가지 이미징 성능을 높이기 위한 해상도 향상은 물론 전체 형상의 선명한 이미지를 얻기 위한 연구가 활발히 진행 중이다.

▲ 소용돌이 위상거울을 이용한 파장가변 소용돌이 위상 이미징장치 모식도.

하지만 기존에 널리 활용된 투과 타입의 소용돌이 위상판(SPP)은 빛의 파장이 바뀔 경우 선명한 이미지 확보가 쉽지 않았다.

이에 단일의 광학 부품을 활용해 파장이 변하더라도 효과적인 이미징 성능을 확보할 수 있는 위상 이미징 장치의 필요성이 꾸준히 요구돼 왔다.

연구진은 이번에 개발한 장치를 실제 실험에 적용한 결과 가시광선 영역인 약 400nm 이상의 파장 범위에서 파장 가변이 가능한 선명한 위상 이미징 결과를 얻을 수 있었다.

특히 이번에 개발한 이미징 기술은 가시광선은 물론 적외선 영역에도 적용된다는 장점이 있다.

향후 고해상도 광학 현미경은 물론 천문 관측, 군용 이미징 등 광학 장치 개발에도 널리 활용될 것으로 기대된다.

연구팀은 그동안 축적된 이미징 기술을 바탕으로 현재 3차원(3D) 입체 이미징 기술개발을 위한 후속 연구를 진행하고 있다.

개발이 완료되면 기존의 고해상도 이미징 기술에 접목시켜 조기 상용화를 추진할 계획이다.

한편 이번 연구 결과는 광학분야 저명 학술지인 ‘Optics Express’에 최근 게재됐다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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