빛으로 만든 지문으로 해킹 막는다

원편광을 이용한 근적외선 광트랜지스터 개발
고성능·저비용 암호화 소자로 복제·도감청 차단

연구진이 개발한 카이랄 액정 네트워크 필름이 결합된 근적외선 원편광 감응 광트랜지스터 소자와 물리적 복제 방지 기능 (PUF) 어레이의 POM 사진

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 하드웨어의 구조 변경 없이 빛의 회전(편광) 특성을 이용해 물리적 복제 방지 기능(PUF)을 구현하는 소자를 개발했다. 스마트폰, 가전제품, 드론, 무인자동차 등의 강력한 보안 솔루션으로 활용할 수 있을 것으로 예상된다.

임정아, 주현수 등 한국과학기술연구원(KIST) 광전소재연구단 소속 연구팀은 안석균 부산대학교 고분자공학과 교수의 연구팀과 공동 연구를 통해 이같은 소자를 개발해, 관련 연구 결과가 국제 학술지인 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈에 최근 실렸다고 20일 밝혔다.

빛으로 만든 지문으로 해킹 막는 소자

근적외선 원편광 감응 광트랜지스터 소자의 구조와 모식도.

연구진은 원을 그리면서 나선형으로 나아가는 빛인 원편광을 암호화해 활용한 소자를 개발했다. 빛의 회전 방향에 따라 소자에 도달하는 빛의 양이 조절되는 콜레스테릭 액정 필름을 근적외선을 감지하는 성질을 가진 유기 광트랜지스터에 결합한 소자다.

이렇게 결합된 광트랜지스터는 액정 나선구조의 방향과 같은 방향으로 회전하는 빛은 반사시키고, 반대 방향의 빛은 투과시켜 시계방향 또는 반시계 방향으로 진행하는 빛의 회전 방향을 구분해서 감지할 수 있다. 이 결과, 소자의 물리적 크기를 바꾸지 않고도 암호화 키 생성에 사용되는 조합의 수를 증가시켜 해킹과 도·감청 등을 원천 차단할 수 있다.

연구팀은 개발한 소자가 기존의 나노패터닝 기반 근적외선 원편광 감응 광트랜지스터보다 최소 30배 이상 우수한 고감도를 보였다고 밝혔다.

다양한 차세대 광전소자 시스템 활용 가능

근적외선 원편광 감응 광트랜지스터 개발의 주요 전략에 관한 모식도

특히 기존 가시광선 원편광만을 감지할 수 있던 유기 광트랜지스터 소자들과는 달리, 광통신, 양자컴퓨팅 등 차세대 광전소자에 사용되는 근적외선 영역의 원편광을 감지할 수 있어 향후 적용 범위가 넓을 것으로 기대했다.

임정아 박사는 "복잡한 나노패터닝 공정없이 간단한 용액공정으로 고감도 근적외선 원편광 감응 소자의 제작이 가능함을 보였고, 근적외선을 활용했기 때문에 향후 다양한 차세대 광전소자 시스템에 활용될 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

안석균 교수는 "이번 결과는 콜레스테릭 액정 고분자 고유의 카이랄 성을 암호화 보안기술에 접목시킨 최초의 연구성과로 액정 고분자의 새로운 응용분야를 제시했다는 점에서 중요한 의미가 있다"라고 덧붙였다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr