광주과학기술원 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수와 대구경북과학기술원 장경인 교수팀이 금속에 더 다양한 색옷을 입힐 수 있는 획기적인 연구 성과를 국제 학술지 ‘나노 스케일’ 최신호에 발표했다고 한국연구재단이 8일 밝혔다. 금속이나 반도체 같은 물질은 고유의 색을 띠는데, 물성이 바뀌지 않는 한 고유한 색을 바꾸는 것은 쉽지 않다. 색상 변화를 위해서는 다른 재료 혼합이 필요하고 전기·기계적 특성 변형을 일으켜야 한다. 금속 색상은 ‘박막 간섭 효과’로 결정된다. 물질의 표면은 여러 개의 얇은 막(박막)으로 구성돼 있으며, 각 박막층에 반사된 빛이 서로 간섭을 일으키며 색을 이룬다.
연구팀은 이런 원리를 역이용했다. 금속에 반도체 물질을 수 나노미터(㎚·10억분의 1m) 두께 초박막으로 코팅해 금속과 반도체 표면에서 반사된 빛에 강한 박막 간섭을 일으켰다. 마치 고인 물 위에 기름막이 있을 때 무지개 색을 띠는 것과 같은 원리다. 송 교수는 “향후 건물 외벽 등 다양한 목적으로 사용되는 태양전지, 웨어러블 기기, 디스플레이, 금속 시각예술, 보석 등에 적용할 수 있을 것”이라고 기대했다.
민태원 기자
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