KAIST 임성갑 교수(왼쪽 두번째) 연구팀

KAIST 연구팀이 각종 모바일 기기, 안경 렌즈 등에 활용되는 1.9 이상 고굴절률을 갖는 투명 플라스틱 필름 제조 기술을 개발했다.

KAIST(총장 신성철) 생명화학공학과 임성갑 교수 연구팀이 서울대 차국헌 교수(화학생물공학부) 및 경희대 임지우 교수(화학과) 연구팀과 이같은 공동 연구 결과를 지난 8일 국제적인 학술지 '사이언스 어드밴스(Science Advances)' 온라인판에 게재했다. 이들은 단 한 차례의 증착 반응을 이용해 1.9 이상의 고굴절률을 갖는 투명 플라스틱 필름을 제조하는 기술을 개발했다. 이번 연구에는 KAIST 생명화학공학과 김도흥 박사와 장원태 박사과정 학생이 공동 제1 저자로 참여했다.

굴절률이란 진공상태에서의 빛의 속도와 어떤 물질에서의 빛의 속도의 비율로, 빛이 물질을 통과할 때 꺾이는 정도를 나타내는 척도다. 최근 모바일 기기 등에 활용되는 광학 부품이 소형화 추세로 더욱 얇은 두께에서 많은 빛의 굴절을 유도하는 고굴절률 투명 소재의 수요가 늘어나고 있다.

고분자(플라스틱) 소재들은 특성이 우수하고, 다양한 형태로 쉽게 가공할 수 있다는 장점이 있다. 문제는 현재까지 개발된 고분자 소재 중 굴절률이 1.75를 넘는 재료는 비싼 원료와 복잡한 합성 과정이 필요한 데다 원천기술 대부분이 일본이 보유하고 있었다는 점이다.

KAIST-서울대-경희대 공동 연구팀은 단 한 차례의 화학 반응만으로 1.9 이상의 굴절률을 가지면서도 투명도가 우수한 새로운 고분자 박막 제조 기술을 개발하는 데 성공했다. 굴절률이 높은 플라스틱 소재 원천기술의 국산화를 이끌어 낸 셈으로 최신 IT 기기 제조에 널리 활용할 수 있을 것으로 기대가 크다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 글로벌프론티어사업(나노 기반 소프트 일렉트로닉스 연구단) 및 선도연구센터 지원사업(웨어러블 플랫폼 소재 기술센터), 그리고 기초연구사업(중견연구)의 지원을 받아 수행됐다.

교신저자로 참여한 임지우 경희대 교수는 "향후 고굴절 소재뿐만 아니라 평면 렌즈, 메타 렌즈 등으로 대표되는 차세대 초경량 광학 소재를 구현하는데 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다"고 말했다. 전유진 기자 brightbbyo@