[한국대학신문 김정현 기자] 국내 대학 연구팀이 보는 방향에 따라 다른 색을 내는 ‘구조색’의 새로운 제작 공정을 개발했다.

포스텍(총장 김도연)는 31일 이 대학 임근배 교수(기계공학), 안태창 안동대 교수(기계설계) 연구팀이 나노 수준의 입자와 박막 크기, 간격에 의해 구조색이 결정되는 발색 원리를 이용, 대량생산 및 대면적화가 가능한 구조색 제작 방법을 최초로 개발했다고 밝혔다.

구조색은 자연에서는 나비의 날개나 카멜레온, 곤충의 날개 등에서 나타나는 현상이다. 이는 나노미터 단위의 작은 입자와 박막에 의해 나타난다. 물질 고유의 색이 빛을 반사, 흡수하는 정도에 의해서 결정된다면, 구조색은 빛의 회절이나 간섭 등 다른 물리적 원리와 구조에 의해 일어난다. 우리 눈이 보는 위치에 따라 다른 색으로 인식하는 것도 빛이 꺾어지는 정도가 다르기 때문이다.

기존에도 구조색을 구현하는 인공 제작기술이 없던 것은 아니다. 다만 나노 입자의 배열과 형상에 의해 결정되는 기술이라 한번 입자를 배열하면 색을 수정하기 힘들고 여러 색을 합성하기 힘들다는 한계가 지적돼 왔다.

연구팀은 의약품, 화장품에 쓰이는 물질 산화아연의 나노구조를 유기용매를 이용해 기판에 장착하는 용액공정만으로 구조색을 만들었다. 미온의 액체 속에서 산화아연을 시간에 따라 합성, 구현되는 색을 조정하는 것이다.

물에서도 제작할 수 있는데다, 용액공정이 다른 공정에 비해 비용이 적게 든다. 또 공정이 끝난 후에도 합성이 가능해 구조의 크기에 따라 색을 조절하는 것도 가능하다.

연구팀은 “구조색을 저비용으로 쉽게 제작할 수 있어 디스플레이 및 소형 가전의 친환경 도장, 위조방지 태그 제작 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것이며, 기존 구조색 제작 방법의 한계로 꼽히던 이슈들을 극복했다”고 설명했다.

이번 연구는 미래창조과학부, 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 통해 수행됐다. 나노 및 에너지소재분야 국제 학술지 <ACS Applied Materials & Interfaces> 에 지난 22일 게재되었다.