한국광기술원(원장 김선호) 초정밀광학연구센터(센터장 김정호) 연구팀은 금형코어 성형방식을 활용한 야간 감시카메라용 적외선 비구면 광학렌즈를 개발했다고 4일 밝혔다.
연구팀은 적외선 광학소재의 물성을 고려한 열변형 시뮬레이션 기법을 도입해 적외선 광학렌즈 성형조건을 최적화했다. 이어 예비 성형체를 성형한 뒤 광학렌즈를 성형하는 2단계 금형코어 성형기술을 적용해 공정시간 및 제조비용을 크게 절감했다. 이로써 연구팀은 적외선 비구면 광학렌즈를 기존 가격의 3분의 1 수준으로 양산화할 수 있는 기술을 국내 최초로 개발하는 데 성공했다.
지금까지 적외선 비구면 광학렌즈 제작은 게르마늄(Ge)과 황화아연(ZnS) 등 광학소재를 직접 가공하는 다이어몬드 선삭가공기(DTM·Diamond Turning Machining) 방식을 사용했으나, 연구팀은 금형코어를 활용해 제작 시간과 비용을 크게 절감시키고, 양산 수율 또한 획기적으로 향상시켰다. 특히 이러한 기술은 세계 시장에서도 주목받고 있는 신규 분야로 일본·독일 등의 선진기업에서도 연구·개발에 많은 비용을 투자하고 있다.
연구팀은 이번 기술 개발을 통해 결상광학 시장에서 신규 블루오션으로 떠오르는 적외선 광학 분야 핵심부품의 국산화로 수입 대체효과와 함께 시장 선점으로 경쟁력을 확보할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 기존에는 적외선 광학렌즈는 주로 군수 분야에 제한적으로 적용됐지만, 최근 야간 보안 감시용 폐쇄회로(CCTV) 카메라 및 차량용 야간 비전 시스템(Night Vision System) 등 민수 분야 시장이 점차 커지고 있다.
이번 연구는 지식경제부와 방위사업청이 추진하는 민군겸용기술개발사업의 1단계 사업의 지원을 받아 이뤄졌다.
김정호 센터장은 “이번에 개발된 기술을 국내 중소기업이 상용화에 나설 경우, 성형용 광학렌즈 원천소재와 광학특성 측정 및 평가 등 인프라 구축의 어려움으로 자칫 한계에 부딪칠 수 있다”면서 “국가 차원에서 금형코어 성형방식을 활용한 야간 감시카메라용 적외선 비구면 광학렌즈의 국산화에 대한 적극적인 지원이 필요하다”고 말했다.
광주=
김한식기자 hskim@etnews.co.kr
