'염료 없이 영원히 안 바래는 색'… 고려대, 디스플레이 핵심 '선명한 나노안료' 개발
[파이낸셜뉴스] 화학 염료를 쓰지 않고 빛의 반사 원리만으로 시간이 지나도 색이 바래지 않는 선명한 안료 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 디스플레이 컬러필터나 차세대 도료 등 다양한 산업 분야에 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
고려대학교 KU-KIST융합대학원/융합에너지공학과 이승우 교수와 조용덕 교수 연구팀은 금과 셀레늄을 결합해 색의 선명도를 획기적으로 높인 '구조색 나노안료'를 개발했다고 5일 밝혔다.
일반 염료는 빛에 오래 노출되면 분자가 분해돼 색이 변하지만, 공작 깃털처럼 미세한 구조가 특정 빛을 반사해 색을 내는 '구조색'은 색을 오래 유지하는 장점이 있다. 그러나 기존 기술은 특정한 색을 선명하게 표현하는 데 한계가 있었다.
연구팀은 금 나노입자를 셀레늄 껍질로 감싼 이중 구조를 만들어 이 문제를 해결했다. 두 물질이 빛에 반응할 때 서로 간섭하도록 설계해 원하는 색을 더욱 순수하고 선명하게 구현하도록 만든 것이다. 실제 색의 선명도를 나타내는 품질계수(Q-factor) 수치도 기존 안료보다 대폭 향상됐다.
연구팀은 이 안료를 물 기반 잉크로 만들어 빈센트 반 고흐의 명화 '별이 빛나는 밤'을 직접 그리는 데 성공했다. 아울러 자외선으로 굳히는 수지에 섞어 스마트폰이나 TV 화면에 쓰이는 컬러필터를 제작하며 광학 소재로서의 활용 가능성도 입증했다.
이승우 교수는 "이번 연구는 염료 없이도 선명하고 다양한 색을 오래 유지할 수 있는 새로운 길을 열었다"며, "향후 인쇄 잉크와 자동차 도료, 광학 필름 등 다양한 산업 분야에 활용될 것"이라고 설명했다.
이번 연구 성과는 재료과학 분야 국제 학술지인 '어드밴스드 재료(Advanced Materials)' 온라인판에 게재됐다.
[email protected] 김만기 기자
