전북대학교 정광운 교수(고분자나노공학과&대학원 나노융합공학과) 연구팀의 구자현 대학원생(박사과정)이 빛을 이용한 간단한 공정으로 스마트 광결정 형광 소재를 개발했다.

이 소재는 자외선 노출시간에 따라 반사파장 및 원편광 형광 특성이 제어되며, 추가로 광중합까지 가능해 첨단 광학필터나 고차원 보안 필름 등으로의 응용이 가능할 것으로 기대를 모으고 있다.

이번 연구결과는 광학 및 재료과학 분야 저명 국제학술지인 『어드밴스드 옵티컬 머티리얼즈(Advanced Optical Materials, IF=10.050)』의 2023년 3월 17일자 표지논문으로 선정됐다.

연구팀은 광이성질화(光異性質化)가 가능한 응집유도발광 액정 분자를 합성하고 이를 포함하는 디스플레이나 광학장비 등 분야에서 각광을 받고 있는 소재인 ‘콜레스테릭 액정’ 혼합물을 제안했다.

이 혼합물은 전단 코팅이 쉽고, 유도된 광결정 특성은 자외선 조사 시 광이성질화에 의해 그 특성이 변화되는 특징을 갖는다. 추가적으로 460nm 빛을 이용한 광중합을 통해 제어된 상태를 그대로 고분자화 할 수 있는 시스템도 구축했다. 또한 개발한 소재를 이용해 다중 광학 정보 저장 시스템 및 신개념 위조방지코드를 실증해 연구의 완성도를 높였다.

이번 연구는 광이성질화와 광중합 과정을 독립화 해 고차원 다기능 광결정 소재를 개발한 것으로, 고차원 기능성 소재 개발을 위한 원천기술이 될 것으로 기대되고 있다.

이번 연구를 주도한 구자현 박사과정 학생은 “빛을 이용한 간단한 공정을 통해 얻어진 고차원의 광학 소재는 활용도가 높을 것으로 판단하고 있다”며 “해당 연구가 첨단 광학 필터, 복합화 보안 필름 등으로 응용이 가능하기 때문에 광학 및 소재 분야에 널리 이용되길 바란다”고 말했다. 

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 기초연구실지원사업 및 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행되었다.