광주과기원 송영민·대구경북과기원 장경인 교수팀 개발
(대전=연합뉴스) 이주영 기자 = 국내 연구진이 금과 은 같은 금속 표면에 반도체 물질인 게르마늄을 수 나노미터(㎚=10억분의 1ｍ) 두께로 코팅해 색을 미세하게 조절할 수 있는 기술을 개발했다.
광주과학기술원 송영민 교수와 대구경북과학기술원 장경인 교수팀은 8일 금속에 반도체 물질을 수 나노미터 두께로 코팅, 금속과 반도체 물질의 표면에서 반사된 빛이 강한 간섭을 일으키게 해 금, 은 등 금속의 고유색을 바꾸는 데 성공했다고 밝혔다.
금 위에 코팅하는 게르마늄 초박막의 두께에 따라 색이 달라진다는 연구 결과는 이전에도 있었으나 이 방법은 색순도가 좋지 않고 색의 변화가 빠르며 새 조절이 힘든 한계가 있었다.
연구진은 금 표면에 게르마늄을 비스듬히 쏘아 증착시키는 빗각증착법을 사용해 5∼25㎚ 두께의 얇은 게르마늄 막을 입혔다.
그 결과 게르마늄 박막의 두께와 증착 각도에 따라 노란색, 주황색, 파란색, 보라색 등 다양한 색을 원하는 대로 만들어낼 수 있음을 확인했다.
연구진은 금속 표면에 코팅되는 게르마늄 박막의 다공성 정도에 따라 빛이 통과하는 매질의 양이 달라져 색도 변한다며 박막의 다공성은 증착 각도를 조절하는 방법으로 제어할 수 있다고 설명했다.
송영민 교수는 "이 연구성과는 5∼25㎚ 두께의 초박막 반도체 물질로 금속의 색을 기존보다 더 다양하게 바꾸는 방법을 개발한 것"이라며 "앞으로 건물 외벽 등 다양한 목적으로 사용되는 태양전지, 웨어러블 기기, 디스플레이, 금속 시각 예술, 보석 등에 적용할 수 있다"고 말했다.
한국연구재단 기초연구사업(집단연구) 지원으로 수행된 이 연구 결과는 나노분야 국제학술지 '나노스케일'(Nanoscale, 12월 9일자)에 게재됐다.
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