기초과학연구원, "광학분야에 정보개념 도입, 현미경에 생기는 난시 해결"

정보손살과 초점의 변화 개념도

기초과학연구원 연구단이 광학분야에 정보 개념을 최초로 도입, 현미경에 생기는 난시 문제를 해결했다.

기초과학연구원은 27일 첨단연성물질 연구단 프랑소와 암블라흐 연구위원(UNIST 자연과학부 . 생명공학부 교수)이 현미경에 생기는 난시 문제를 정보개념을 활용, 현미경의 해상도를 개선하는 방식으로 해결했다고 밝혔다.

카메라로 사물을 찍을 때, 렌즈를 조정하며 카메라 초점을 맞춘다. 빛의 파동을 정보로 전달하는 광학분야에서는 초점이 얼마나 작은 영역에 모이는가에 따라 해상도가 결정된다. 이 때 초점을 맞추기 위해서는 초점을 결정하는 파동의 기하적 정보가 필요하다.

이번 연구에서는 이러한 기하적 정보가 손실되면서 초점을 파원 쪽으로 이동시키는 효과가 있음을 이론적으로 규명했고, 이를 이용해 실제 현미경의 초점차이를 줄여 해상도를 개선하는 방법을 제시했다.

이번 연구는 전자기파와 빛, 소리 등 파동을 이용하는 모든 분야에 광범위하게 사용될 것으로 기대된다.

이번 연구의 교신저자인 프랑소와 암블라흐 연구위원은 “이번 연구는 극도로 정밀한 장비의 초점을 개선해 해상도를 향상시키기 위한 근본적인 방법을 제시하였다”면서 “앞으로 이번 성과를 통해 위성 및 우주선과의 장거리 통신을 비롯해 파동을 이용하는 모든 기술의 설계를 바꿀 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구결과는 국제 학술지 미 국립과학원회보(PNAS)에 6월 13일 수요일(현지시간)에 게재됐다.

[e-mail] 조석장 기자