2018년 대학생 광학 설계 공모전 수상자 중 한 명인 Mohammad Asif Zaman을 소개합니다. 그는 동료인 Yasin Buyukalp와 함께 스탠포드 대학교에서 박사 과정 중 'High-NA Achromatic Objective Lens for Endomicroscopy (내시경용 고난도 무채색 대물렌즈)'라는 제목의 프로젝트를 진행했습니다. 이들은 CODE V의 강력한 기능을 활용하여 경쟁작들 사이에서 돋보이는 프로젝트를 제출했습니다. 이 공모전에서 Zaman이 얻었던 인사이트를 아낌없이 공유하고 참가를 희망하는 참가자들에게 귀중한 조언을 전합니다. 

Student Optical Design Competition Winner, Mohammad Asif Zaman | Synopsys

Q: What made you decide to enter the Synopsys student optical design competition, and what did you (and Yasin) have to do?

Q. Synopsys 대학생 설계 공모전에 참가하게 된 계기는 무엇이고 공모전 참가를 위해 무엇을 했나요?

저는 제 박사 지도교수였던 Lambertus Hesselink 교수의 EE 347: Optical Methods in Engineering Science' 를 수강하고 있었습니다. 강의 중에 교수님은 Synopsys의 CODE V 광학 설계 공모전에 대해 언급하셨고, 과거 수상자 중에는 자신이 가르쳤던 수업의 학생들이 포함되어 있었다고 말씀하셨습니다. 교수님께서 저의 도전의식을 불러 일으켰고 저는 즉시 대회에 참가하여 우승을 목표로 최선을 다하고 싶었습니다. 

2인 1조로 최종 광학 디자인 프로젝트를 수행해야 했고, 그 디자인을 공모작으로 제출하는 것이 목표였습니다. 저희는 어떤 이미징 시스템이라도 자유롭게 선택할 수 있었습니다. Yasin과 저는 내시경을 선택했습니다. 기본적으로 생체 검사 바늘 안에 들어갈 수 있는 초소형 이미징 시스템으로 유방암 탐지를 목표로 했습니다. 시스템 요구 사항에는 높은 수치의 구경과 낮은 수차의 이미지가 포함 되었습니다. 또한 여러 파장의 빛 (유방암 생체 검사에 일반적으로 사용되는 다양한 색상의 형광 염료)을 이미지화할 수 있도록 시스템이 무채색이기를 원했습니다. Yasin과 저는 종이에 대략적인 디자인을 작업한 다음 CODE V에서 분석했습니다. 여러 차례의 디자인 수정과 최적화 과정을 거쳐 공모전에 제출한 디자인을 완성했습니다. Hesselink 교수님과 Jeff Wilde 박사님(이 과정에서 여러 차례 강의를 해주신 분)이 저희가 직면한 몇 가지 문제를 해결하는 데 도움을 주셨습니다. 

Design of a High-NA Achromatic Objective Lens for Endomicroscopy | Synopsys

Q: How did it feel to be one of our winners?

수상자가 된 소감은 어땠나요?

정말로 설명하지 못할만큼 좋은 기분이었습니다. 이번 공모전에는 특히나 북미 전역에서 멋진 설계 공모작이 많이 출품된것으로 알고 있었는데 수상자가 되어 큰 영광이었습니다.

Q: What is your advice to students who would like to enter the competition?

설계 공모전에 참가하고자 하는 학생들에게 조언을 해준다면 무엇일까요?

제출하고자 하는 설계 작업을 최대한 일찍 시작하는 것이 좋습니다. 저의 경우 제출 마감일 ~ 3~4개월 전부터 시작했습니다. 렌즈 수가 적당히 많은 광학 설계는 최적화해야 할 파라미터가 매우 많습니다. 우리가 작업한 시스템의 고도의 복잡성과 여러가지가 결합된 특성으로 인해 파라미터와 출력 목표 간의 관계를 파악하기가 어려웠습니다. 특정 파라미터를 검토 및 조율하고 CODE V의 최적화 툴을 사용한 것이 확실히 도움이 되었습니다. 이러한 최종 조정 작업에 시간을 투자하면 괜찮은 설계를 아주 좋은 설계로 바꿀 수 있습니다. 따라서 일찍 시작해서 디자인을 최대한으로 개선할 충분한 시간을 확보하는 것이 좋습니다.

또 다른 조언은 디자인의 실용성을 고려하는 것입니다. 저의 경우 내시경을 구성하는 초소형 렌즈를 실제로 제작할 수 있는지 확인하는 것이 중요했습니다. 저는 제안한 스케일에서 사출 성형이 가능한 PMMA와 같은 소재를 렌즈에 선택하고자 했습니다. 

Q: What are you pursuing now, career-wise?

현재 커리어 측면에서 어떤 일을 추구하고 있나요?

저는 현재 스탠포드 대학교에서 Post-doc 연구원으로 일하고 있습니다. 현재 저는 광학을 사용하여 생화학 응용 분야에서 마이크론 크기의 물체를 포착하고 조작하는 연구를 하고 있습니다.