전북대학교 정광운 교수팀(고분자나노공학과)이  차세대 보안용 잉크 등에 활용될 수 있는 플렉서블 광학 페인트를 개발했다고 전했다. 개발된 이 페인트는 투과도 및 형광 특성을 동시에 광패턴화 할 수 있으며, 탄성체에 페인팅이 가능하다는 장점을 갖고 있다.

연구팀은 도료에 사용되는 실리콘인 폴리실록산 주(主) 사슬에 응집유도발광 및 광이성질화 특성의 액정 분자를 곁가지로 결합시켜 투과도 및 형광 등 광학 특성의 광패턴화가 가능하도록 했다. 나아가, 주 사슬의 ‘자가가교(自家架橋)’반응을 제어해 우수한 탄성력을 갖도록 했다. 이로써 본 기능성 광학 소재를 간단한 코팅과 경화방식으로 제조할 수 있는 원천기술을 확보했다.

이번 연구는 그 우수성을 인정받아 재료화학 분야 저명한 국제학술지인 영국 왕립화학회의 ‘머티리얼즈 호라이즌즈(Materials Horizons, IF=12.319)’ 2021년 5월호에 게재됐다.

연구팀에 따르면 도입된 응집유도발광체의 고유특성을 대면적 광학특성 발현에 적용하는 동시에 폴리메틸하이드로실록산의 자가가교를 제어하는 연구를 수행했다. 또한 개발된 소재를 활용해 보안용 잉크, 플렉서블 형광 페인트 등 차세대 광학 페인트로서의 면모를 충분히 보여줬다.

이번 성과는 구자현 연구원(박사과정)이 제1저자로 주도적 연구를 진행했다. 구 연구원은 지금까지 제1저자로 4편의 SCI논문을 발표했으며, 국내외 학회에서 2건의 우수논문상을 수상했다.

또한 2019년도에는 한국연구재단 학문후속세대지원사업(박사과정생연구장려금)에 선정돼 현재까지 독립적 연구를 수행해오고 있다.

구자현 연구원은 “이번 연구는 광학 페인트의 적용 범위를 한 층 더 확장시켰으며 논문에서 실증됐듯이 형광 패턴 및 위조 방지의 기능을 넘어 탄성체에 적용이 가능하므로 차세대 다양한 산업분야에 널리 이용될 수 있을 것으로 기대한다“고 말했다. 

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 기초연구실지원사업 및 중견연구자지원사업 그리고 학문후속세대지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

/장은성 기자