[비즈월드] 국내 대학 연구진이 편광(偏光·polarization)을 쬐어주면 숨은 정보가 나타나는 신기술을 개발했습니다. 여기서 편광은 육안으로는 보이지 않지만 특정 방향의 조사되는 빛을 말합니다.

광주과학기술원(GIST)은 15일 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수 연구팀이 무수히 많은 나노기둥을 비스듬히 증착(蒸着)시키는 방법으로 편광에 따라 서로 다른 색상을 표현할 수 있는 초박막 편광 디스플레이를 개발하는데 성공했다고 밝혔습니다.

증착은 진공 중에서 금속이나 화합물 등을 가열, 증발시켜 그 증기를 물체 표면에 얇은 막으로 입히는 것을 말합니다.

기존 편광 디스플레이는 정교한 나노기둥 정렬의 어려움으로 수 마이크로미터 면적으로 만드는데 그쳤습니다. 소재가 딱딱해 다양한 표면에 부착하기에도 어려움이 많았습니다.

이 때문에 보다 넓은 면적에 유연한 재료로 편광 디스플레이를 구현하는 것이 실용성을 높이기 위한 관건이었습니다

송영민 교수 연구팀은 간단한 빗각증착법으로 자기정렬형 나노기둥을 유연한 기판 위에 센티미터 수준의 면적으로 넓게 증착하는 데 성공했다고 설명했습니다.

또 다양한 제품의 색상과 비슷한 색을 구현하기 위해 표준 RGB 색 공간의 80%가량 이상 구현할 수 있도록 했고, 다양한 용도에 따라 패턴을 감추고 드러낼 수 있는 감도를 조절하기 위해 다양한 색 변화량 범위를 설계했습니다.

표준 RGB 색 공간은 1996년에 마이크로소프트와 휴렛패커드(HP)가 협력해 만든 모니터와 프린터 표준 RGB 색 공간을 말합니다.

연구팀은 편광 뿐 아니라 수분 등 외부환경 변화에 반응하도록 설계해 표면에 물이 닿았을 때 감춰진 패턴을 드러내는 기능도 구현하는데 성공했습니다. 이를 통해 습기 같은 보관 환경이나 외부환경으로부터의 오염을 감지하는 용도로 응용될 수 있게 됐습니다.

송영민 교수는 “이번 성과는 간단한 공정과 소량의 재료로 아주 얇은 두께를 가진 편광 디스플레이를 구현했다는 점에 의의가 있다”며 “다양한 색 구현이 가능해졌고, 넓은 면적과 유연한 성질을 지녔다는 장점이 있다”라고 설명했습니다.

해당 기술이 상용화 되면 감각적이고 간결한 와인라벨에 와이너리의 역사를 담아 와인병에 부착하거나 유익한 정보를 담은 QR코드를 기술적으로 숨길 수 있는 등 다양한 분야에 응용이 가능할 것으로 기대되고 있습니다.

아름다움을 느낄 수 있는 심미성(審美性)을 해치지 않으면서 정보를 제공하는 제품 패키징이나 사물인터넷(IoT) 등을 통해 정보가 기록되고 공유되는 상황에서 원치 않는 정보의 노출을 막는 광학보안 기술로서도 주목받을 것으로 예상되고 있습니다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 미래소재 디스커버리사업과 기초연구실지원사업, 산업통상자원부와 ㈜삼성전자의 지원으로 수행됐으며, 연구 성과는 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'(AFM)에 1월8일 게재됐습니다.