정광운 전북대 교수팀, 암호화 가능한 스마트 윈도 소재 개발

전기변색 소재를 액정형태로 합성해 간단한 코팅공정 제작
빛의 편광과 흡수파장 동시 제어, 현대 광학 디바이스 적용

정광운 전북대 교수(왼쪽)와 임민우 대학원생.

전북대는 정광운 공대 고분자나노공학과(나노융합공학과 대학원) 교수팀이 전기변색과 광학을 접목해 간단한 코팅공정으로 제작하고 암호화까지 가능한 스마트 윈도 소재를 개발했다고 21일 밝혔다.

전기변색 소재는 전기 자극에 따라서 산화·환원 반응을 일으켜 색상을 가역적으로 전환하는 것이 가능하다. 하지만 단순히 색상의 변화 즉, 빛의 흡수파장의 변화는 최신 스마트 윈도 시장에서 요구되는 복잡성 측면에서 한계점을 갖고 있다.

이 같은 한계를 극북하기 위해 정 교수팀은 전기변색 소재를 액정형태로 합성하고 간단한 코팅공정으로 분자를 나노 수준에서 한쪽 방향으로 제어했다. 이를 통해 제작된 스마트 윈도가 빛의 흡수파장과 편광도를 동시에 제어할 수 있게 하는 데 성공했다.

이번 연구 성과를 통해 나노구조와 전기변색 특성을 철저히 규명했으며, 전기적 자극이나 빛의 편광 방향에 따라서 정보를 암호화할 수 있는 고급 광학 장치를 성공적으로 구현할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

정 교수 연구실에 임민우 박사과정생이 제1저자로 연구를 주도했다. 임민우 박사과정생은 지금까지 제1저자로 5편의 논문을 발표하는 등 총 14건의 과학기술논문인용색인(SCI) 논문에 참여했고, 국내외 학회에서 2번의 우수논문발표상을 수상하는 등 차세대 연구자로 큰 주목을 받고 있다.

임민우 박사과정생은 “액정을 이용한 전기변색 스마트 윈도는 나노구조의 제어가 가능하고 5볼트(V )이내의 작은 에너지로 색변화가 가능한 매력적인 소재”라며 “빛의 편광과 흡수파장 제어가 동시에 가능한 새로운 형태의 스마트 윈도가 현대 광학 디바이스에 적용될 수 있기를 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단의 기초연구실지원사업, 중견연구자지원사업, 미래소재디스커버리사업과 함께 교육부의 4단계 두뇌한국21 사업(BK21-FOUR)의 지원을 받아 수행했다. 재료화학분야 국제학술지 '에이시에스 나노' 8월호에 게재됐다.

전주=김한식 기자 hskim@etnews.com