햇빛 조절하는 '창' 나온다

광학 필름을 이용한 외부 조도 환경에 스스로 반응하는 에너지 절감형 스마트 윈도우(왼쪽)와 빔 프로젝터용 월페이퍼 타입 스크린(가운데부터)의 작동 모습이다.

[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 빛 투과율을 자유롭게 조절할 수 있는 새로운 광학 필름 제작 기술을 개발했다. 창문을 교체하지 않아도 필름만 붙이면 빛을 조절할 수 있어 빔 프로젝트 스크린 등 다양한 분야의 활용이 예상된다. KAIST는 14일 전석우 신소재공학과 교수와 홍정욱 건설및환경공학과 교수, 신종화 신소재공학과 교수 등이 참여한 연구팀이 개발한 3차원 나노 복합체로 구성된 광학필름에 대해 이같이 밝혔다.

연구팀은 신축성 나노 복합체를 활용해, 가시광 투과율을 16~90%까지 조절 가능한 광학 필름 개발에 성공했다. 기존 46% 범위 내 빛 조절 기능을 가졌던 기존 필름을 뛰어넘는 성능을 갖춘 것이다. 특히 연구진은 현존하는 광학 변조 필름 중 가장 큰 면적인 3인치×3인치 크기로 제작하는 데 성공했다. 이 필름을 늘리면 산화물과 탄성중합체의 경계면에서 발생하는 수없이 많고 작은 구멍에서 빛의 산란 현상이 발생한다.

연구팀은 1만 회에 걸친 반복 구동 시험, 변형시험, 70℃ 이내 고온 환경에서의 구동시험, 물속 구동시험 등을 통해 필름의 내구성과 안전성도 확인했다. 이어 재료역학적·광학적 이론 해석을 바탕으로 경계면에서 발생하는 광 산란 현상 메커니즘도 규명했다.

연구팀은 이 필름을 투과율 조절이 가능한 에너지 절감형 스마트 윈도우로 활용할 수 있을 것으로 기대했다. 또 두루마리 타입의 빔프로젝터 스크린에 응용하는 등 다양한 분야에 활용이 가능할 것으로 전망했다.

이번 연구 결과는 학술지인 어드밴스드 사이언스에 지난달 실렸다.

홍정욱 교수(왼쪽 뒤부터 시계방향), 전석우 교수, 이상언 박사, 조동휘 박사과정

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr