세상에서 가장 뛰어난 렌즈는 우리의 눈입니다. 우리의 눈은 주밍, 줌아웃은 되지 않지만 다양한 곳을 아주 빠르고 정확하게 초점을 맞추는 능력과 뛰어난 해상력을 가지고 있습니다. 그러나 이 뛰어난 눈이라는 렌즈도 고장이 납니다. 눈의 고장을 보정해 주는 것이 안경입니다.
안경의 렌즈는 도수가 고정 되어 있습니다. 그래서 원시용, 근시용 안경이 다르죠. 최근에 윈시, 근시 모두 사용할 수 있는 이중 초점 렌즈나 누진 렌즈 등이 나오고 있습니다. 그러나 이런 렌즈들은 렌즈 1매에 다른 도수를 사용하고 있어서 익숙해질 때 까지 시간이 걸립니다. 이런 분들에게 희소식이 들렸네요.
미국 광학 협회(Optical Society of America)는 액체 렌즈에 대한 논문을 발표했습니다. 유타 주립 대학의 Carlos Mastrangelo 박사에 따르면 액츄에이터에 연결된 2개의 투명한 막 사이에 글리세린을 주입한 후 액츄에이터를 적절하게 구동하면 하나의 렌즈에서 다양한 초점 거리, 즉 도수를 얻을 수 있는 기술이라고 하네요
DSLR의 렌즈는 여러 개의 렌즈를 조합해서 렌즈 사이의 거리를 조절해서 초점을 맞춥니다. 그러나 인간의 눈이라는 렌즈는 단일 렌즈로 모든 초점을 맞춥니다. 이게 가능한 이유는 우리의 수정체라는 렌즈가 액체 렌즈라서 수정체 안의 액체를 이동 시켜서 수정체를 두껍게 또는 얇게 해서 다양한 거리의 초점을 맞춥니다.
이번에 만든 액체 렌즈가 바로 인간의 수정체를 재현한 것이라고 보시면 됩니다. 기존의 누진 렌즈도 비슷한 역할을 했지만 이 액체 렌즈는 전자적으로 제어되어서 보다 착용감이 좋고 보다 뛰어난 성능을 제공합니다. 시제품은 직경 32mm에 두께 8.4mm, 도수는 최대 5.6D(디옵터)이고 렌즈 무게는 14.4g으로 안경에 사용될 수 있습니다.
이 전자적 제어를 하려면 최대 300v의 고전압이 필요로 하지만 연구진들은 높은 전압에 대응할 수 있는 NMOS 트랜지스터를 이용해서 액츄에이터를 제어하여 효율적인 구동을 할 수 있었습니다. 시제품은 110mAh의 리튬폴리머 배터리를 사용해서 약 6시간 정도 사용할 수 있었습니다.
여기에 도수를 변경할 경우에만 전력을 사용하는 기술도 개발 중에 있어서 장시간 사용할 수 있을 것 같네요. 시제품이라서 그런지 안경테가 어마무시하게 두껍네요. 상용 제품으로 나오면 좀 더 멋지게 나오겠네요. 이 기술은 안경을 넘어 DSLR이나 카메라 산업 또는 스마트폰 카메라에 적용하면 아주 빠른 AF를 제공하면서도 해상도, 선예도도 뛰어난 렌즈로 큰 인기를 끌 수 있습니다.
