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편광에 따른 다양한 색상표현
제품패키징, 광학정보보안응용
히든 편광 디스플레이 개발연구팀. 왼쪽부터 김영재 연구원(박사과정), 지스트 송영민 교수, 고주환 연구원(석사과정), 유영진 연구원(박사과정)./지스트 제공
광주과학기술원(지스트) 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수 연구팀이 무수히 많은 나노기둥을 비스듬히 증착시키는 방법으로 특정방향의 빛(편광)에 따라 서로 다른 색상을 표현할 수 있는 디스플레이기술을 개발했다.
이 연구팀은 기관의 표면에 어떤 물질을 증착할 때 비스듬히 증착물질을 뿌려 증착하는 방법(빗각증착법)으로 자기정렬형 나노기둥을 기판위에 센티미터 수준의 면적으로 넓게 증착하는 데 성공했다.
연구팀은 자기정렬형 나노기둥들을 구멍이 많은 대단히 얇은 형태(다공성 초박막 형태)의 유연한 기판위에 제작하였다.
지금까지 편광디스플레이는 나노기둥 정...
[앵커]
스마트폰 로고나 와인 라벨처럼 제품과 관련된 잡다한 정보를 숨겨 디자인을 더 세련되게 할 수 있는 기술이 개발됐습니다.
맨눈에는 보이지 않고 특수 렌즈나 물방울을 대면 글씨가 나타나는 '히든 디스플레이'입니다.
최소라 기자가 보도합니다.
[기자]
아무것도 쓰여있지 않은 붉은 필름에 특수 유리를 갖다 대자, 글자가 나타납니다.
특정 방향의 빛, '편광'을 쬐어주면 모습을 드러내는 '히든 디스플레이'입니다.
[송영민 / 광주과학기술원 교수 : 편광판을 대면 특정 파장으로 정렬된 빛이 들어갔다가 특정 위치에서만 원하는 색을 반사하게 되고, 다른 영역에서는 그 빛에 반응하지 않아서 정해진 영역에서만 원하는 색을 띠게 되는 거죠.]
필름에 수많은 나노 구조가 위치한 덕분인데, 제작 과정에서 기울기를 조절해 다양한 색을 나타낼 수 있습니다.
복잡한...
(Nanowerk Spotlight) Most natural and artificial colors are formed due to selective light absorption by pigments or dyes. An alternative mechanism of color formation is the result of frequency-selective light scattering by micro- and nanoscale structures inside a material – so-called structural color.
Researchers have developed numerous applications with structural colors, among them the creation of sophisticated security featu...
과학기술정보통신부와 산업통상자원부는 21일 밀레니엄힐튼호텔에서 '2019 나노융합성과전'을 열고 나노 분야 10대 신기술을 발표했다.
송영민 광주과학기술원(GIST) 교수팀의 플렉서블 색채 냉각 복사 나노소재 등이 10대 나노융합 신기술로 선정됐다.
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―예상은 했지만, 그 이상이군요. 그럼 만일 재생에너지로 에어컨을 돌린다면, 환경부담을 줄일 수 있지 않을까요?
“물론 석탄화력발전보다야 이산화탄소 배출을 크게 줄일 수 있겠죠. 하지만 문제는 또 있습니다. 바로 냉매죠. 흔히 에어컨 가스라고 하는 그것 말입니다. 땀 흘린 얼굴에 바람이 불면 갑자기 시원해지죠? 그건 땀방울이 기체로 바뀌면서 몸의 열을 빼앗아가기 때문입니다. 저도 액체 냉매를 기체로 만들어 실내 온도를 낮춥니다. 기체가 된 냉매는 실외기 쪽에서 압축기를 거쳐 다시 액체가 되고요.
그런데 이 냉매가 무시무시한 온실가스예요. 현재 쓰이는 냉매는 대부분 이산화탄소보다 수천 배 강력한 온실가스입니다. R―507A라고 하는 냉매의 온난화계수(GWP)는 3985인데, 이는 이산화탄소가 100년 동안 1만큼의 열을 가둔다면 R―507A는 같은 기간 39...
GIST(지스트, 총장 김기선) 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수와 나노종합기술원(원장 이조원) 강일석 박사 공동 연구팀은 부착 가능하며 유연한 회절격자* 필름을 태양전지에 부착하여 기존에 사용되지 않는 여분의 빛을 집광하는데 성공하였으며, 태양광 스펙트럼의 빛 회절 구조를 설계 및 제작하고 효율적인 빛-전기 효율 변환을 위해 가장 적합한 구조임을 밝혔다.
태양전지는 햇빛을 전기로 변환하여 전력을 생산하는 발전 방식이다. 태양전지로 빛이 조사되었을 때 음의 전하를 띠고 있는 기본 입자와 양의 전하를 띠고 있는 기본 입자가 형성되며 각각이 양 전극으로 이동하여 전력을 생성한다. 초기 셀레늄 원소(Se)를 이용한 태양전지는 1~2% 수준에 불과하였지만, 최근 들어 다양한 태양전지가 개발되면서 효율은 47%까지 증가하였다. 또한 얇고 유연한 태양전지로 인해 기존 제...
송영민 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 교수와 강일석 나노종합기술원 박사 공동연구팀이 실리콘(Si) 물질 기반의 나노 포토닉 구조를 이용하여 접히는 형태의 컬러 필터 구조의 원리를 규명하고, 최적 필터 구조를 설계 및 제작하는데 성공했다.
연구팀은 수십 나노미터 수준으로 제작된 2개의 적층된 나노 포토닉 구조를 이용해 빛의 반사 스펙트럼을 가시광 대역에서 자유자재로 조절하여 최종적으로 색상의 미세 조절 및 고순도의 색상 표현이 가능한 포토닉 구조의 원리를 규명했다.
나노 구조의 우수한 기계적 특성에 기반하여 접히는 색상 필터를 제작했다.
이 연구를 통해 제시된 나노 포토닉 구조를 차용할 경우, 기존 구조색 색상 필터의 단점인 좁은 색 표현 능력을 개선할 수 있으며, 색 좌표계 상에서 미세하게 색상을 조절할 수 있다. 실리콘 나노선 배열은 붙였다...
(Nanowerk Spotlight) Passive radiative cooling is a process by which objects naturally shed heat in the form of infrared radiation, without consuming energy. While thermal radiation provides some natural nighttime cooling, daytime cooling has been more of a challenge (since even small amounts of directly-absorbed solar energy is enough to negate passive radiation).
Recently developed concepts in photonic designs and meta- and...
국내 연구진이 나노구조의 광학적 설계를 통해 광전극의 친환경 수소에너지 생산 효율을 향상시킬 수 있음을 확인했다.
6일 광주과학기술원(GIST)에 따르면 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수 연구팀이 질화갈륨 광전극의 기하학적 형태에 따라(원뿔의 비율, 주기, 지름 및 높이) 빛의 흡수율과 흡수 깊이가 달라지는 특성을 가진다는 사실을 밝히고 원뿔대의 나노구조가 효율적인 수소생산을 위해 가장 적합한 구조임을 밝혔다.
효율적인 수소 생산을 위해서는 발생한 전하들이 광전극과 전해질 사이의 계면으로 전달되는 것이 중요하다.
하지만 기존 광전극 물질은 높은 굴절률 특징을 갖고 있어 반도체 표면에서 빛의 반사로 인해 전하의 형성을 방해한다.
이를 해결하기 위해서는 나노구조 도입을 통해 빛의 흡수 효율 극대화와 동시에 빛을 효율적으로 집광할 수 있는 광학...
한국연구재단은 광주과학기술원(GIST) 전기전자컴퓨터공학부 송영민 교수 연구팀이 전원 공급이 필요 없는 구부러지는 친환경 색채 냉각소재를 개발했다고 5일 밝혔다.
친환경 냉각소재는 최근 화석연료 고갈과 지구온난화 등 환경 문제 속에서 그 중요성이 강조되고 있어 주목된다.
기존 냉각소재 대부분은 태양빛을 반사하기 위해 은색이나 흰색을 띠고 있어, 극심한 광공해를 일으킨다.
또 유연성이 없는 딱딱한 물질로 이루어져 평면 구조로만 제작이 가능하고, 활용 범위도 다소 제한적이다.
연구팀은 기존 기술의 한계를 극복하고 다양한 색채를 가진 유연한 냉각 복사 소재를 개발했다.
가시광선을 증폭해 색채를 표현하는 부분과 냉각을 위해 장적외선 복사열을 방사하는 부분으로 구성했다.
색채 부분은 은-이산화규소(SiO2)-은으로 구성돼 있고, 절연체인 이산화규소 층의 두께를 조절하면 선택...