“나비 날개 등 나노미터 ‘구조색’ 쉽게 구현”

임근배·안태창 교수팀, 기술 개발

곤충의 화려한 색깔, 찬란하게 다른 빛을 발하는 보석 등 자연의 아름답고 화려한 구조색을 손쉽게 만들어내는 기술이 개발됐다.

포스텍은 31일 임근배(왼쪽 사진) 교수팀이 안동대 안태창(오른쪽) 교수와 공동연구로 나노 구조의 크기와 간격에 의해 구조색이 결정되는 발색원리를 이용해 대량생산과 대면적화가 가능한 구조색 제작방법을 개발했다고 밝혔다.

나비의 아름다운 날개, 주위환경에 따라 피부색을 바꾸는 카멜레온 등 자연이 주는 색은 단순히 색소에 의해 정해지지 않는다. 이는 나노미터(㎚)라는 아주 작은 단위의 입자와 박막에 의한 구조색으로 일반적인 잉크로는 절대 표현해낼 수 없다. 기존에도 구조색을 제작하는 방법은 다양하게 연구되어 왔지만, 구조색이 나노 구조의 배열 및 형상에 의해 결정되기 때문에 한 번 만들면 수정하기 어렵고 한 개의 기판에 여러 색을 합성하기 힘들다는 단점이 있다.

공동연구팀이 개발한 구조색 제작방법은 산화아연(ZnO) 나노 구조를 용액공정만으로 제작한다. 미온의 물에서 산화아연을 시간에 따라 합성, 구현되는 색을 조절하는 원리다. 공정이 끝난 뒤에도 합성이 가능하기 때문에 나노 구조의 크기를 쉽게 조절할 수 있으며, 미온의 물에서도 제작을 할 수 있어 매우 낮은 비용으로도 다양한 구조색을 쉽게 구현할 수 있다.

이번 기술은 기존의 반도체 제작공정 중 미세가공기술인 리소그래피 공정과 호환할 수 있어 추후 바이오칩과 같은 센서로의 응용도 가능할 것으로 기대된다. 연구 결과는 나노 및 에너지소재분야 세계적 과학저널인 에이씨에스 어플라이드 머터리얼즈 앤 인터페이스에 게재됐다.

포항=장영태 기자 [e-mail]