단국대 김민규 교수팀, 빛의 방향 자유롭게 조절하는 소재 발견

왼쪽부터 미국 조지아텍 Vladimir V. Tsukruk 교수와 단국대학교 김민규 교수.

단국대학교는 화학공학과 김민규 교수가 미국 조지아텍 Vladimir V. Tsukruk 교수와 공동으로 자기장을 이용해 빛의 방향을 자유롭게 조절하는 친환경 카이랄성 셀룰로스 소재를 발견해 화제다.

'카이랄성(chirality)'은 물질의 분자식은 같지만 구조가 다른 특성으로, 왼손과 오른손이 구조는 동일하지만 거울에 비친 것과 같이 대칭을 이루고 있어 서로 겹쳐지지 않는 것과 같다.

이 가운데 셀룰로스 나노결정(Cellulose Nanocrystals)은 친환경적이고 유연성과 강도가 뛰어나 재료 및 생채공학에서 차세대 카이랄성 소재로 주목받고 있다.

앞서 셀룰로스 나노결정은 빛의 왼쪽 방향으로 회전하는 성질을 가졌는데 기존 연구에서는 이를 반대로 조절하거나 자유롭게 조절하는 것은 불가능했다.

이를 극복하기 위해 연구팀은 자성 나노입자를 셀룰로스 나노 결정 표면에 부착하면서 이 소재가 분산된 용액을 자기장 위에서 건조하자 스스로 정렬해 원래 성질과는 달리 오른쪽 방향으로 회전한다는 사실을 발견했다.

김민규 교수는 "이번 연구는 친환경적이고 지속가능한 미래 광통신, 고성능 광학 컴퓨터, 카이랄 비선형 포토닉스, 유도된 카이랄 발광, 레이징 및 이성질체 센싱을 위한 패턴화된 카이랄 광학 신소재를 개발하는 데 중요한 밑거름이 될 것이다"고 했다.


천안=하재원 기자