[서울경제 파퓰러사이언스] 최근 디지털 카메라나 카메라 폰의 두께는 계속해서 얇아지는 추세다.
하지만 두께가 얇아질수록 카메라의 성능은 저하된다. 디카에 광학 3배줌 이상을 실현하려면 슬림화를 포기해야 하고 폰 카메라의 경우 기존 휴대폰의 두께에서는 줌 기능의 적용 자체가 불가능하기 때문이다.
최근 미국 캘리포니아대학 포토닉 시스템랩의 조셉 포드 박사 연구팀은 이같은 두께와 성능간의 딜레마를 극복할 수 있는 새로운 광학렌즈의 개발에 성공했다.
천체 관측용 반사 망원경 기술을 활용해 단 5mm 두께의 단일 렌즈로 35mm 카메라와 동일한 수준의 성능을 얻어낸 것.
이 기술의 핵심은 거울로 빛을 앞뒤로 반사시키는 것으로 이렇게 빛의 진행경로를 최대한 길게 만들어 주면 렌즈의 두께는 얇게 유지한 채 확대능력을 극대화할 수 있다.
이 원리에 기반하여 연구팀은 한 개의 광학 크리스탈에 거울로 만들어진 동심원 형태의 반사 링을 여러 겹 갖춘 신개념 ‘오리가미(종이접기) 렌즈’를 만들었다.
이 렌즈를 사용하면 카메라의 개구부로 들어온 빛이 링에서 링으로 계속 반사되다가 중앙의 영상 소자에서 비춰져 확대된 이미지를 얻을 수 있다.
실제 실험에서도 5mm 오리가미 렌즈로 2.5m 거리의 피사체를 8배로 확대한 결과, 그 영상이 35mm 표준렌즈를 사용한 카메라와 동일한 해상도를 나타냈다.
조셉 포드 박사는 “오리가미 렌즈는 카메라의 슬림화와 성능이라는 두 마리 토끼를 동시에 잡을 수 있는 혁신적 제품”이라며 “향후 1~2년 내에 지름 6cm인 실험용 렌즈의 크기를 지금의 5분의 1 이하로 줄여 카메라 폰에도 적용할 수 있도록 만들 계획”이라고 밝혔다.
강재윤 기자 hama9806@sed.co.kr
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