광주과학기술원 송영민 교수, 대구경북과학기술원 장경인 교수 연구팀

   
▲ 빗각 증착을 사용하여 제작한 샘플의 색채 값(왼쪽), 증착각도 및 두께에 따른 제작 샘플 사진(오른쪽) [그림 제공=한국연구재단]

금은 알루미늄의 고유색을 바꿀 수 있을까? 한국연구재단(이사장 조무제)은 광주과학기술원 송영민 교수·대구경북과학기술원 장경인 교수 연구팀이 금속에 수 나노미터의 반도체를 다양한 각도에서 코팅하여 더 진하고 미세한 색 변화를 조절하게 되었다고 밝혔다.

연구팀은 금속에 반도체 물질을 수 나노미터 두께의 초박막으로 코팅해 금속과 반도체의 표면에서 반사된 빛이 강한 박막 간섭을 일으켰다. 이를 통해 금, 은 등 금속의 고유색을 바꾸는 데 성공했다.

금(gold) 위에 코팅하는 게르마늄 반도체의 초박막 두께에 따라 색이 달라진다는 기존 연구가 있었으나 색의 변화가 급격하고, 진하게 색을 입히기가 어려운 한계가 지적됐다.

연구팀은 금 표면에 빗각증착법을 사용하여 5~25 나노미터의 얇은 게르마늄 막을 입혔다. 그 결과, 게르마늄 코팅의 두께와 증착각도에 따라 노란색, 주황색, 파랑색, 보라색 등 다양한 색을 원하는 대로 만들어낼 수 있었다. 빗각증착법이란, 기판의 표면에 물질을 비스듬히 입사하여 증착하는 방법이다.

빗각증착법은 게르마늄층의 높은 복소 굴절률을 줄이기 위해 선택한 방법이다. 비스듬히 입사하는 방법으로 게르마늄에 작은 구멍을 많이 낸 다공성을 적용하면 복소 굴절률을 줄일 수 있다.

송영민 교수는 “이 연구성과는 5~25 나노미터 두께의 초박막 반도체로 금속의 색을 기존보다 더 다양하게 바꾸는 방법을 개발한 것이다. 향후 건물 외벽 등 다양한 목적으로 사용되는 태양전지, 웨어러블 기기, 디스플레이, 금속 시각 예술, 보석 등에 적용할 수 있다”고 연구의 의의를 설명했다.

이 연구성과는 미래창조과학부․한국연구재단의 기초연구사업(집단연구)의 지원으로 수행되었다. 나노분야 국제 학술지인 나노스케일 12월 9일자에 게재됐다.

*에듀진 기사 원문: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=14688
 

   
▲ 학생부종합전형 대비 <기적의 수시 워크북> 2017년도판 출간!
https://goo.gl/wvn93Z
저작권자 © 에듀진 인터넷 교육신문 무단전재 및 재배포 금지