3D 프린팅한 퀀텀닷으로 암호 만든다

UNIST, 열 없이 3차원 퀀텀닷 기술 개발
UV 비추면 각도에 따라 다른색으로 보여
위조 방지·정보 암호화 분야 활용 가능해

울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 및 인공지능대학원 정임두 교수팀이 3차원 형상의 퀀텀닷 구조물 30개를 만들어 배열했다. 사진은 일반 가시광선에서는 보이지 않지만 자외선을 비추면 보는 방향에 따라 U, N, IS, T 등 각각의 글자가 보인다. UNIST 제공

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 및 인공지능대학원 정임두 교수팀이 상온에서도 3차원 형상의 퀀텀닷 구조물을 만드는 기술을 개발했다. 이 기술은 페로브스카이트 퀀텀닷으로 만들어 자외선(UV)에서 특정 색을 내는 기능을 활용, 다양한 보안 기능을 제공하는 위조 방지 및 정보 암호화 쪽으로 사용할 수 있다.

4월 30일 UNIST에 따르면, 연구진은 이 기술이 들어간 3D프린팅으로 가로와 세로 각각 6개와 5개 등 총 30개 큐브를 만들었다. 이 큐브에는 각각 녹색과 파랑색이 보이도록 프린팅했다. 블록처럼 생긴 큐브 배열에 자외선을 비추면 보는 각도의 변화에 따라 U, N, IS, T 각각의 글자가 차례대로 나왔다.

이번 연구를 주도한 전홍령 연구원은 "퀀텀닷 3D 프린팅 공정을 단순화시켜 상온에서 안정적으로 만들 수 있도록 했다"며 "앞으로 향상된 정보 암호화 시스템과 다양한 광전자 인쇄 기술에 활용될 수 있을 것"이라고 설명했다. 또 정임두 교수도 "열처리나 빛을 쪼여 굳히는 처리 없이도 페로브스카이트 양자점의 발광 특성을 유지하면서 3D 잉크를 안정적으로 쌓았다"며 "위조 방지나 정보 암호화 뿐만아니라 퀀텀닷 기반 광전자 및 에너지 응용 분야에 활용할 수 있다"고 말했다.

이 3D 잉크는 페로브스카이트 퀀텀닷에 하이드록시프로필 셀룰로스(HPC)와 디클로로메탄(DCM)을 섞었다. HPC는 추가적인 열처리 없이 상온에서도 3D 프린터에서 잉크가 안정적으로 나오도록 해준다. 또 DCM은 휘발성이 높아 잉크가 뭉치지 않고 잘 달라붙게 한다.

이 잉크는 피라미드나 에펠탑과 같은 복잡한 구조를 프린팅할 수 있게 해준다. 연구진은 빛의 삼원색을 이용해 구조물에서 각 잉크 색상에 맞는 빛이 발생하도록 만들었다.

특히 3D 프린팅이 주는 기하학적 형상을 이용해 4중 위조 방지 및 정보 암호화 시스템을 만들어냈다. 특정한 파장의 빛에서 발광하는 페로브스카이트의 특성을 이용한 것이다.

연구진은 이번에 개발한 기술을 세계 상위 5% 이내의 학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 발표했다.

[e-mail] 김만기 기자