GIST 정현호·송영민 교수 연구팀, 북극순록 눈 본뜬 나노광필터 개발

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 북극지역에 서식하는 순록은 여름철 황금색을 띠던 눈동자가 겨울철이 되면 파란색으로 변한다. 파란색 눈은 극지방 동절기의 청색광 환경에서 빛 흡수를 극대화하는데 이는 쌓인 눈 속 먹이 찾기에 유리하게 진화한 것이다.

광주과학기술원(GIST)은 전기전자컴퓨터공학부 정현호 교수와 송영민 교수 공동연구팀이 북극순록의 눈에서 영감을 받아 전기적으로 빛의 투과도를 조절, 외부 빛의 색상에 관계없이 물체의 색상을 일정하게 유지시키는 능동 나노광필터를 개발했다고 27일 밝혔다.

빛을 투과하거나 차단하는 on/off 두 가지 상태만 구현되었던 기존 능동 광필터와는 달리 연속적으로 색상을 변경, 색온도를 따뜻한 색에서 차가운 색으로 자유롭게 변화시킬 수 있어 자율주행차, 이동형 로봇, CCTV에 활용이 기대된다.

연구팀은 금속 나노입자와 전기적으로 동작하는 고분자가 혼합된 구조체를 사용하여 전기신호에 따라 색을 변조할 수 있는 능동 광제어 기능을 부여했다.

이 소자는 머리카락 두께의 2000분의 1 가량인 50 나노미터 두께만으로 물체의 색상을 보정하는 세계 최초의 필터로 종전의 색상보정필터 기술과 비교해 전력 사용량을 50% 낮추고 변조속도는 0.2 Hz에서 0.3 Hz로 1.5배 향상시켰다.

이번 연구 결과는 자율주행차에 적용할 경우 낮과 밤(자연광), 터널운전(인조광) 등 빛 조건이 불규칙하게 변화하는 상황에서 주행하더라도 색상의 왜곡 없이 물체 인지가 가능하다.

김규린 연구원은 "이번 연구는 플라즈모닉스를 실제 산업분야에 적용할 수 있다는 점에서 의미가 있다"며 "특히 복잡한 구조체 없이 수십 나노미터의 얇은 두께로 구현할 수 있어 향후 객체인지 기술 개발에 도움을 줄 수 있을 것"이라고 설명했다.

이번 연구는 정현호 교수와 송영민 교수가 지도하고 김규린, 김도은, 고소은, 한장환, 김주환, 고주환 연구원이 수행했다.

kanjoys@news1.kr