국내 연구진이 에너지 절감형 스마트윈도로 활용 가능한 광학 필름 제작 기술을 개발했다.
한국과학기술원(KAIST·총장 신성철)은 전석우·신종화 신소재공학과 교수와 홍정욱 건설 및 환경공학과 교수 공동연구팀이 3차원 나노복합체를 이용해 세계 최고 수준으로 가시광 투과율 조절이 가능한 능동형 광학 필름을 개발했다고 14일 밝혔다.
연구팀은 정렬된 3차원 나노 네트워크 기반 신축성 나노복합체를 이용해 가시광 투과율을 최대 90%에서 16%까지 조절 가능한 대면적 광학 필름 제작 원천 기술을 확보했다.
근접장 나노패터닝(PnP) 기술과 산화물 증착을 정교하게 제어할 수 있는 원자층 증착법(ALD)을 이용했다. 신축성 3차원 나노복합체 필름을 현존하는 광학 변조 필름 중 가장 큰 면적인 가로·세로 3인치 크기로 제작하는 데 성공했다.
연구팀은 광학 필름을 약 60% 범위에서 당겨 늘릴 때 산화물·탄성중합체 경계면 내 구멍에서 빛 산란 현상이 발생하는 원리를 이용했다. 세계 최고 수준인 가시광 투과율 조절 범위 74%를 달성했다. 이는 평균 46%던 기존 2차원 필름 수준을 훨씬 뛰어넘는다.
동시에 1만회에 걸친 반복 구동 시험, 굽힘·뒤틀림 등 변형, 70도 이내 고온 환경 구동, 물속 구동 특성 등을 확인했다.
개발 기술은 기존 창호 시스템 교체 없이 얇은 필름 형태로 유리 표면에 부착 가능하다. 투과율 조절 가능 에너지 절감형 스마트윈도로 활용할 수 있다. 이 밖에 두루마리 타입 빔프로젝터 스크린으로도 응용 가능하다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
