세상에서 가장 얇고 작은 '나노 카메라' 탄생

카메라의 부피를 무려 50만 배나 줄이다

세상의 모든 카메라는 광학 기술로 개발된 것들이다. 그래서 렌즈가 장착되어 있고, 고해상도를 실현하기 위해서는 이 렌즈의 부피가 커질 수밖에 없는 구조다. 그래서 스마트폰에 장착되어 있는 카메라도 렌즈의 부피 때문에 볼록하게 튀어나와 있는 것을 볼 수 있다. 

최근 카메라의 이 렌즈의 문제(?)를 해결하기 위해 프린스턴 대학, 워싱턴 대학 연구진들이 공동으로 기술을 개발하고 있다. 카메라 부피를 무려 50만 배나 줄일 수 있는 신개념의 초경량 카메라 기술이다. 

소금 알갱이 만큼 작은 사이즈로 구현된 이 카메라는 160만 개의 원통형 기둥을 가지고 있는 것이 특징으로 '메타서피스(Metasurface)'라는 기술로 구현되었다. 

연구진은 메타서피스 기술을 특정 표면에 적용하면 바로 그 표면이 카메라로 전환될 수 있다고 설명하고 있다. 이는 렌즈를 탑재한 카메라를 더이상 필요 없게 만들 뿐만 아니라 초소형 카메라가 마치 반도체 칩처럼 적용될 수 있다는 것을 의미한다.

160만개의 나노 기둥 안테나로 이미지를 만들다

무엇보다 기존 렌즈 카메라보다 훨씬 더 저렴한 비용으로 대량 생산도 가능하기 때문에 기존 카메라를 대체하는 '게임 체인저'가 될 수 있을 것으로 보인다. 

160만개의 나노 기둥은 광학 안테나처럼 작동한다. 각각의 안테나에서 빛과 상호작용해 수집된 데이터는 인공지능 알고리즘으로 고해상도의 이미지로 탄생하게 된다. 

물론 이 나노 기둥 안테나의 수와 빛의 상호작용 데이터를 실시간으로 처리하기 위해서는 컴퓨터 상당량의 메모리와 시간이 필요하다.

이 초소형 카메라는 스마트폰과 같은 전자기기에 적용이 가능하고 침습성이 좋아 내시경 검사 등 의료 장비나 의료용 로봇 등에 활용될 수 있을 것으로 예상된다. 앞으로 메타서피스가 실제 어떻게 상용도화될 것인지 계속 주목해주기 바란다.