국립공주대 공동연구팀, ‘소재글로벌영커넥트’ 선정

국내외 8개 대학·연구기관 참여…입체공간 몰입형 디스플레이용 발광소재 개발

국립공주대 최진우 교수, 송태근 교수, 경상대 하종운 교수, 전북대 고금진 교수,대구경북과학기술원 양지웅 교수, 한국재료연구원 김지우 박사, 충북대 김한슬 교수. (사진=국립공주대 제공)

국립공주대학교를 중심으로 국내외 대학·연구기관이 참여한 공동연구팀이 차세대 디스플레이에 적용할 수 있는 나선파면편광 발광소재 개발에 나선다.

국립공주대는 경상국립대, 전북대, 대구경북과학기술원(DGIST), 한국재료연구원, 충북대 등과 구성한 공동연구팀이 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 '2026년도 소재글로벌영커넥트' 사업에 최종 선정됐다고 밝혔다.

소재글로벌영커넥트는 젊은 연구자들이 국내외 연구진과 글로벌 연구 네트워크를 구축하고 미래 산업에 필요한 혁신 소재 원천기술을 개발할 수 있도록 지원하는 국가 연구사업이다.

이번 과제에는 국립공주대를 비롯해 경상국립대, 전북대, DGIST, 한국재료연구원, 충북대 연구진이 참여한다. 국제 공동연구기관으로는 중국 화중과학기술대학과 중국과학원대학, 체코 카렐대학교 연구진이 함께한다.

연구팀은 2026년 7월부터 2029년 12월까지 3년 6개월간 총 35억2500만원의 연구비를 지원받아 '입체공간 몰입형 디스플레이용 계층적 카이랄 설계 나선파면편광 발광소재' 과제를 수행한다.

연구의 핵심은 발광소재의 우수한 발광 특성을 유지하면서 빛의 편광과 위상 정보를 동시에 제어할 수 있는 나선파면편광 발광소재를 개발하는 데 있다. 이를 실제 전계구동 소자로 구현해 확장현실(XR)과 홀로그래픽 디스플레이 등에 적용할 수 있는 고휘도 원편광 발광소자 원천기술을 확보한다는 계획이다.

기존 원편광 발광기술은 외부 편광판과 위상 지연판, 회절광학소자 등에 의존하면서 광손실이 발생하고 소자 구조와 제작 공정이 복잡해지는 한계가 있다. 카이랄 발광소재 자체에서 원편광 특성을 구현하는 방식도 박막 형성과 전하 주입 과정에서 원편광 특성이 약화되거나 발광효율이 떨어지는 문제가 남아 있다.

연구팀은 이 같은 기술적 한계를 극복하기 위해 각 기관이 보유한 카이랄 소재 합성, 발광층 형성, 소자 제작·분석 역량을 연계해 연구를 진행한다. 고효율 카이랄 발광소재 개발부터 발광소자 구현까지 단계별 연구 결과를 공유하고 상호 검증하면서 소재와 소자 공정을 함께 최적화할 예정이다.

또 공동연구 과정에서 확보한 다양한 소재와 공정 변수를 인공지능으로 통합 분석하고 데이터베이스화해 연구에 활용할 수 있는 공정 최적화 시스템도 구축한다.

연구팀은 개발 기술이 XR과 AR·VR, 홀로그래픽 디스플레이, 공간컴퓨팅, 편광 보안 디스플레이를 비롯해 광정보 다중화용 차세대 광원 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대하고 있다.


공주=고중선 기자