홍석준 기계공학과 교수 연구팀이 레이저 이용을 통해 고해상도·가변형 색상 구현에 성공했다. 레이저를 쬐어 금속 기판에 산화철을 자유자재로 성장시키면서 다양한 구조색을 표현할 수 있는 기술을 개발한 것이다. 색을 표현하는 염료 없이 빛의 회절이나 간섭 등으로 색을 나타낼 수 있어 효율적이다.

색상을 구현하는 방법은 두 가지로 나뉜다. 특정 파장대를 흡수하는 염료를 사용하는 방법과 특정 구조색을 활용하는 방법이다. 염료 방법과 달리 구조색은 같은 물질을 사용해도 미세 구조의 치수를 달리해 다양한 색을 구현할 수 있는 장점이 있다. 홍 토토사이트 포스 연구팀이 색상 구현에 사용한 방식은 구조색을 이용한 방식이다.

기존 기술에서 정밀한 색상을 구현하기 위해선 높은 정밀도를 갖는 증착 공정을 활용한다. 증착 공정은 진공 환경에서 이뤄지므로 큰 비용이 발생한다. 홍 교수 연구팀 기술의 핵심은 색상 구현이 용액 상태에서 이뤄지는 것이다. 용액 환경에선 염가의 전구체가 사용되기 때문에 비용적인 측면에서 강점을 갖는다.

홍 토토사이트 포스 연구팀은 용액 속에 든 백금 기판에 연속파 레이저를 조사해, 기판 표면에 산화철을 성장시켰다. 그 과정에서 레이저의 에너지, 노출 시간 등을 조절해 산화철에 닿는 빛의 간섭현상으로 다양한 색상을 구현하는 데 성공했다. 여기서 산화철 박막을 제거하거나 결정상 변화를 이용해 구현된 색을 수정할 수도 있다.

홍 교수 연구팀의 기술은 사용자가 원하는 대로 고해상도의 색상을 구현할 수 있는 것이 장점이다. 이는 잉크를 사용하지 않는 프린팅 기술에 활용할 수 있다. 홍 교수는 “해당 기술을 광전자 장치에 응용할 경우, 사용자가 광학적 성질을 변화시킬 수 있다”며 “해당 기술이 사용자 맞춤형 광전자 장치 구현에 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.

최근 홍 교수는 펄스파 레이저 기반 광 공정 개발에 많은 관심을 갖고 있다. 홍 교수에 따르면 레이저 공정이 점차 기존 공정을 대체하고 있다. 그는 “레이저 공정이 3D 프린팅 산업, 고출력 레이저 개발과 같은 관련 기술의 발전에 의해 많은 각광을 받는 중”이라며 “개발한 공정들이 실제 산업에 활용될 수 있도록 다양한 방안을 모색하고 있다”고 말했다.

홍 교수는 함께 기술을 개발한 연구팀에 감사함을 표했다. 그는 “이번 연구의 핵심은 신개념 레이저 공정의 개발이지만, 많은 분야의 전문가들과 함께 협동 연구를 진행했다”며 “앞으로도 다양한 융합 연구를 진행할 기회가 있었으면 좋겠다”고 말했다. 덧붙여 홍 교수는 “본 연구를 책임지고 이끌어준 이영근 연구원께 수고했다는 말을 전하고 싶다”고 말했다.