에너지의 효율적인 신축 변형을 통해 빛의 투과율을 조절하는 능동형 광학필름이 국내연구진에 의해 개발됐다.
KAIST는 14일 신소재공학과 전석우 교수와 건설및환경공학과 홍정욱 교수, 신소재공학과 신종화 교수 등 공동연구팀이 3차원 나노 복합체를 이용한 광학필름을 개발했다고 밝혔다.
연구진은 정렬된 3차원 나노 네트워크에 기반한 신축성 나노복합체를 이용해 가시광 투과율을 90%에서 16%까지 조절 가능한 필름 제작 원천 기술을 확보했다.
74%의 조절범위를 가진 이 필름은 46%의 범위를 가진 기존 2차원 필름의 수준을 훨씬 뛰어 넘었다.
연구진은 1만 회에 걸친 반복 구동시험과 거친 변형, 고온이나 물속 등 여러 환경에서의 구동 등을 거쳐 내구성과 안정성을 확인했다.
에너지의 효율적 신축 변형을 이용한 광학 변조 기술은 비교적 간단한 구동 원리와 낮은 에너지 소비로 효율적인 투과율 제어 장점을 지녀 학계 및 관련 업계에서 관심을 받아 왔다.
그러나 기존 연구에서 보고된 광 산란 제어 유도 구조는 대부분 광학 밀조가 낮은 2차원 표면 구조에 기반해 좁은 투과율 변화 범위와 물 등 외부 매질과 인접 시 기능을 상실하는 문제가 있었다.
해당 기술은 기존 창호 시스템 교체 없이도 간단한 얇은 필름 형태로 유리 표면에 부착하는 등 스마트 윈도우 등으로 활용이 가능하다.
이번 연구는 한국연구재단 원천기술개발사업의 다부처 공동사업과 글로벌 프론티어 사업, 그리고 이공분야기초개발사업의 지원을 통해 수행됐다.
한편 전석우·홍정욱 교수가 교신 저자로, 조동휘 박사과정 학생과 신라대학교 심영석 교수가 공동 1저자로 참여한 이번 연구는 재료 분야의 세계적인 학술지 ‘어드밴스드 사이언스(Advanced Science)’ 온라인판에 지난달 26일 게재됐다.
