김정환 교수
국립한밭대학교(총장 오용준) 신소재공학과 김정환 교수(교신저자)와 황해인 석사연구원(제1저자)의 연구 논문이 나노과학 분야의 국제 저명 학술지인 ‘Small’(Impact Factor 12.1, JCR 7%)에 게재됐다고 밝혔다.
본 논문 제목은 ‘Realizing Structural Coloration via Lamellar Nanostructures Formed by Precise Mechanical Patterning and Selective Etching of Metal Multilayer Films’이다.
이번 연구는 자연계 몰포(Morpho) 나비의 푸른 날개색을 모사한 나노 라멜라(Lamellar) 구조를 정밀 기계 가공과 선택적 화학 식각 기술을 통해 구현한 것으로, 이를 통해 빛의 간섭 현상에 기반한 구조색(Structural Color)을 실험적으로 개발했다.
표면 구조색은 기존 염료(Dye) 기반 색상 표현 방법과 달리 염색 과정에서 발생하는 환경오염을 줄일 수 있어 친환경적일 뿐만 아니라, 나노 패턴과 결합할 경우 복제가 사실상 불가능하여 위조 방지 소자로의 응용 가능성도 높다.
김 교수 연구팀은 이러한 구조색 구현을 위해 포토리소그래피나 플라즈마 식각 등 고비용 반도체 공정 대신, 상대적으로 저비용, 대면적 공정이 가능한 초정밀 기계가공(Ultra-precision machining)과 선택적 화학 식각을 이용해 나노스케일 금속 다층막 표면 패턴을 형성하는 데 성공했다.
특히 절삭 깊이를 정밀하게 제어하여 단층(SLL) 및 이중층(DLL) 라멜라 구조 구현이 가능하며, 단층 구조는 각도에 따라 색이 변하는 무지개빛(Iridescent) 특성을, 이중 구조는 관찰 각도와 무관한 안정적인 청색(Angle-independent blue)을 나타내 하나의 소자 내에서 다양한 패턴을 부여할 수 있다고 제시했다.
신소재공학과 황해인 석사연구원
또한, 관찰 방향에 따라 색이 보이거나 사라지는 방향 의존형 보안 패턴도 구현함으로써 위조 방지, 정품 인증, 고보안 디스플레이 등 광보안(Photonic security) 분야에 폭넓게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.
그리고, 저온 원자층증착(ALD) 공정을 통해 나노 라멜라 구조 위 알루미나(Al2O3) 인캡슐레이션을 실행하여 다습한 환경에서도 구조의 변형 없이 선명한 구조색을 유지시켜 구조체의 내습성·내산화 안정성을 향상시켰다.
김정환 교수는 “이번 연구는 복잡한 반도체 공정을 거치지 않고도나노 패턴기반의 구조색을 구현할 수 있는 새로운 접근법을 제시했다”며, “정밀 기계가공을 활용한 친환경 구조색 기술은 대면적화와 비용 절감이 가능해 향후 위조방지, 정품인증, 차세대 광소자 등 다양한 산업 분야로의 응용이 기대된다”고 밝혔다.
□ 한편, 이번 연구는 한국기계연구원 유영은 책임연구원과의 공동연구로 진행됐으며, 지난 12일 국제학술지 ‘Small’에 온라인 게재됐다.
BEST 뉴스
-
충북대, 2026학년도 하계 정보화교육 실시
충북대학교(총장 직무대리 박유식)가 교육·연구·행정 분야의 AI 전환(AX)에 대응하고 학내 구성원의 AI 활용 역량을 강화하기 위해 지난 7월 14일(화)부터 7월 16일(목)까지 3일간 '2026학년도 하계 정보화교육'을 실시했다. 이번 교육은 교직원과 학생 등 총 135명이 참여한 가운... -
국립공주대-충남대, ‘미래융합대학원’ 출범…글로컬대학 첫 성과 본격화
국립공주대학교(총장 임경호) 대학원(원장 박순우)은 글로컬대학 사업의 일환으로 충남대학교 대학원과 공동 운영하는 「미래융합대학원」을 2026학년도 2학기부터 공식 출범한다고 밝혔다. 이번 출범은 양 대학이 2025년 10월 글로컬대학 사업에 최종 선정된 이후 추진한 사업 가운데 첫 가시적 ... -
한국기술교육대학,“반도체 융합전공, 대기업.글로벌기업 취업 견인”
사진은 김다경씨(삼성전자 근무)가 김영철 단장 등과 함께 교내 반도체 경진대회 수상 기념 촬영 모습. 한국기술교육대학교가 교육부 ‘반도체 특성화대학 지원사업’을 기반으로 운영 중인 반도체 융합전공이 대기업과 글로벌기업 취업 성과를 내며 반도체 전문인력 양성의 대표 모델로 자리매김하고 있... -
국립한밭대 장현준 학생, 한국광학회 우수논문상 영예
장현준 학생 국립한밭대학교(총장 오용준)는 창의융합학과 석사과정 장현준 학생이 지난 19일부터 22일까지 제주국제컨벤션센터에서 열린 한국광학회 주관 'Optics and Photonics Congress 2026(OPC 2026)'에서 우수논문상을 수상했다고 밝혔다. 장현준 학생은 '고해상도 OLED 마... -
충북대 자율주행 레이싱 경진대회 성료
충북대학교(총장 직무대리 박유식) 미래자동차 혁신융합대학사업단은 지난 7월 10일(금) 오창 C-Track 자율주행차 성능시험장에서 ‘2026 하계 자율주행 레이싱 경진대회’를 개최했다. 이번 경진대회는 학생들이 자율주행 기술을 직접 구현하고 실제 주행 환경에서 성능을 ... -
한국기술교육대, IT프로젝트관리 국가자격 5년 연속 전원 합격
사진설명:한국기술교육대학교 일학습병행 대학원 IT융합소프트웨어공학과 석사과정 학생들이 5년 연속 국가자격 ‘IT프로젝트 관리_L6’자격 취득에 성공했다. 한국기술교육대학교(KOREATECH·총장 유길상) 일학습병행대학 IT융합소프트웨어공학과(2026학년도부터 AI융합학과) 석사과정 학생...




