“앞뒤 다른 ‘야누스’ 유리 개발…양면에 다른 이미지ㆍ색 표기”

▲KIST-경북대 공동연구진이 개발한 양면 반전 이미징 반사형 광학야누스 기판 모식도. (사진제공=한국과학기술연구원)

국내 연구진이 유리 양면에 서로 다른 이미지와 색을 표기할 수 있는 유리를 개발했다. 외부 환경에 따라 원하는 정보를 한쪽 면에만 나타나거나 사라지게 할 수 있어 유해 가스에 반응해 경고 문구가 나타나는 유리로 활용할 수 있다.

한국과학기술연구원(KIST)은 센서시스템연구센터 유용상 박사팀이 경북대학교 전자공학부 이승열 교수팀과의 공동연구를 통해 양면에 다른 색이나 이미지를 표현할 수 있고, 외부 환경에 따라 색이 변화하는 투명 유리를 개발했다고 29일 밝혔다.

KIST-경북대 공동연구팀은 머리카락의 1000분의 1 두께인 30㎚(나노미터) 수준의 ‘초박막 금속-유전체-금속’ 구조를 이용했다. 이 구조의 상부 금속층과 하부 금속층을 구성하는 나노층의 구성비를 다르게 제작해 유리의 양면 색상이 다르게 보이는 ‘광학야누스 효과’를 구현했다. 또 가스나 각종 용액 등 유체가 금속층 사이로 스며들 수 있게 해 외부 환경에 반응해 색이나 이미지, 메시지, 심볼 등의 정보를 나타내거나 사라지게 할 수 있었다.

연구진이 개발한 초박막형 양면 반전 유리 기술은 고비용의 장비를 이용하지 않고 단순한 증착 공정을 통해 나노구조를 만들 수 있어 제작 단가를 획기적으로 절감, 상용화를 위한 응용 가능성도 주목받고 있다. 또 염료를 사용하지 않고도 다양한 색상을 표현할 수 있는 응용기술이어서 오랜 기간이 지나면 색이 바래는 기존의 컬러 유리와는 달리 반영구적으로 색상을 유지할 수 있다.

KIST 유용상 박사는 “관찰하는 면에 따라 보이는 이미지가 다른 이 기술은 광학 스위치, 광소자 저장기기로도 응용 가능성 매우 크다”며 “외부 가스, 액체, 온도, 습도에 따른 색상변화를 일으키는 유리창 제작과 같은 형태로 바로 적용할 수 있어 수소의 유출을 감지할 수 있는 수소저장용 유리 창고 및 수소 센서로 사용하기 위한 추가 실험이 진행 중”이라고 밝혔다.

▲한국과학기술연구원(KIST) 유용상 박사(왼쪽)와 경북대 이승열 교수가 개발한 유리 앞, 뒷면을 각각 들고 있다. (사진제공=한국과학기술연구원)