-김진우 美일리노이주립대 박사 등 공동연구팀 -”고효율 레이저 등 향후 적용 가능 분야 다양“

［헤럴드경제=신상윤 기자］빛을 제어할 수 있는 새로운 3차원(3D) 구조의 광 결정(photonic crystals)을 국내 연구진이 개발됐다. 이들이 개발한 광 결정은 빛으로 구동하기 때문에 기존 전자 기반 소자보다 정보 처리 속도가 1000배 이상 빨라 대용량 슈퍼컴퓨터 개발에 활용될 수 있을 것으로 전망된다.

10일 과학계 등에 따르면 김진우ㆍ최준희 미국 일리노이주립대 박사, 조채용 부산대 나노공학과 교수의 공동 연구팀이 개발한 광 결정은 물질의 광 구조가 특정 파장의 빛만 반사하고 나머지는 통과하는 배열을 갖도록 만들어낸 물질이다. 중남미의 열대림에 사는 나비 중 색깔이 가장 아름답고 화려하다는 몰포나비의 날개는 파란 색소가 전혀 없음에도, 나노 구조로 파란색 파장의 빛만을 반사하기 때문에 우리 눈에 파란 색으로 보인다.

광 결정은 빛의 파장 절반 수준에서 굴절률이 주기적으로 변하는데다 특정 파장의 빛만 제어할 수 있는 특성과 다양한 응용 가능성을 갖고 있어 ‘빛의 반도체’라고도 불리운다. 하지만 1ㆍ2차원과 달리 연구팀이 개발한 3차원 구조의 광결정은 제조 공정이 까다로워 그동안 상용화가 이뤄지지 않았다.

연구팀이 개발한 광 결정은 휴대전화 액정 등에 쓰이는 발광다이오드(LED)의 광 추출 효율 향상, 차세대 반사형 컬러 디스플레이 소자, 차세대 고용량 배터리 연구에 응용될 수 있을 것으로 과학계에서는 평가하고 있다. 김진우 박사는 “1960년부터 재료 물성 연구에 국한된 공융 혼합물을 3차원 광 결정 구현을 위해 세계 최초로 시도, 구현했다”며 “이번에 개발한 광 결정은 차세대 반사형 컬러 디스플레이 소자, 고효율 레이저, 광자 컴퓨터까지 적용 가능한 분야가 다양하다” 고 말했다.

이번 연구는 재료 분야 국제 저명 학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼즈(인용지수(IF) 17.5)’ 온라인에 지난 7월 14일 표지 기사(frontispiece)로 게재됐다.


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