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정광운 교수팀(공대 고분자나노공학과, 대학원 나노융합공학과)이 미세주름구조를 도입하여 관찰 방향에 관계없이 동일한 색을 반사할 수 있는 광결정 필름을 개발하여 세계 학계의 주목을 받고 있다.
이번 연구는 재료공학분야 세계 최상위 국제학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼스 (Advanced Materials, IF=32.086, 상위 2.12%)’ 2023년 1월 5일자 표지논문에 선정됐다.
광결정 소재는 나노미터(10억분의 1미터) 단위의 일정한 간격을 통해 특정 파장의 빛만 반사시키는데, 기존 광결정 필름은 관찰자의 방향에 따라 구조 간격이 다르게 관찰되어 반사시킨 빛의 색깔이 다르게 나타나는 특징이 있다.
연구팀은 이러한 광결정 필름의 한계에 주목하여 이 문제를 해결하기 위해 수백 마이크로미터(백만분의 1미터) 크기의 미세한 주름구조를 갖는 고분자 탄성체 기판을 이용하였다. 광결정 페인트를 해당 기판위에서 전단코팅 및 광중합의 연속공정으로 제작하여 탄성체 기판의 미세주름구조를 광결정 필름에 동일하게 전사시키는데 성공하였으며, 관찰방향에 관계없이 동일한 색을 반사하는 광결정 필름의 제조 원천기술을 확보하였다.
개발한 미세주름구조 광결정 필름은 다양한 패턴의 주름구조가 형성된 위조방지 필름, 단색광 반사 필름 등 스마트 광학 필름으로 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 이 연구는 한국과학기술연구원 (KIST) 전북분원의 김대윤 박사와의 공동연구로 진행됐다.
이번 연구를 주도적으로 진행한 임석인 대학원생은 “자연모사공학을 기반으로 기존의 광결정 필름의 한계를 뛰어넘는 반사필름을 개발했다는 데 큰 의미가 있다”며 “앞으로도 해당 기술의 연구에 정진하여 우리의 삶에서 더욱 유용하게 활용될 수 있는 소재에 대한 연구를 진행해 나갈 계획”이라고 밝혔다. 임석인 대학원생은 이번 연구결과를 통해 교육부의 우수대학원생으로 선정되어 교육부장관 표창을 수상한 바 있다.
한편, 이 연구는 한국연구재단(기초연구실지원사업, 중견연구자지원사업)과 교육부의 BK21-FOUR 인력양성지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
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