(광주ㆍ전남=뉴스1) 조영석 기자 = 국내 연구진이 피부의 자가진단이 가능할 정도의 높은 해상도를 가진 휴대용 소형분광기의 대량 생산기술을 개발했다.
광주과학기술원(GIST· 총장 김기선) 전기전자컴퓨터공학부 이흥노 교수 연구팀은 가시광선과 초근적외선 범위의 넓은 파장 범위에서 동작하는 고해상도 소형분광기를 개발했다고 1일 밝혔다.
분광기는 파장에 따른 빛의 세기를 측정하는 기구로 물질을 통과하거나 반사된 빛의 특성을 분석할 수 있어 다양한 연구 및 산업 분야에 활용된다.
하지만 수백만원대에서 수천만원대에 이를 만큼 고가인데다 큰 부피로 인해 실생활 이용에는 한계가 있다.
이번에 개발된 소형분광기는 이 교수팀이 연구실에서 사용하고 있는 15·10·6㎝의 회절격자 분광기에 비해 4·4·4㎝에 지나지 않는다.
특정 파장 범위의 빛만 투과하도록 제작된 밴드패스 형태의 광학 필터와 달리 하나의 광학 필터가 여러 파장 영역의 빛을 감지하도록 설계한 것이 특징이다.
연구팀은 새롭게 설계·제작한 필터 36개를 배열 형태로 만든 뒤 CMOS 이미지 센서 위에 부착하여 500~850nm 파장 대역에 해당하는 빛의 세기를 측정하는데 성공했다.
단색광, LED 광원, 할로겐 광원 등 다양한 광원에 대한 분광 성능을 광학 실험을 통해 검증했다.
연구팀이 제작한 분광기는 작고 가벼워 휴대용 분광기로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 웨이퍼 증착 공정을 통한 필터 배열 대량 생산이 가능, 고성능의 소형분광기를 낮은 가격에 제작할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다.
이흥노 교수는 "기술사업화를 위한 투자 유치와 전 세계 수출을 목표로 휴대폰 카메라처럼 탑재 가능한 모듈을 만들고자 한다"며 "휴대폰에 탑재하면 애플리케이션을 통해 개인이 셀프 문서 위조 판별, 보석 감정, 위험 물질 파악 등 실생활에 유용하게 활용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.
전기전자컴퓨터공학부 이흥노 교수(교신저자)가 주도하고, 김철순 연구원(제1저자)이 참여한 이번 연구는 한국연구재단 재원으로 도약연구지원사업의 지원을 받았다. 국제학술지'Scientific Reports' 에 2022년 3월 8일 온라인 게재됐다.
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