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[IT뉴스]UNIST, 수분 접촉 시 발광 7배 변하는 나노 광소재 개발…보안·센서 활용 기대

온카뱅크관리자

2026-05-20 09:27:33

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">위조방지, 웨어러블 센서 등 분야 응용</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="P9h7RzZvvq">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="c7d62c31f1c3afbdeb62d6a3622712218e36d79c84c164d2f49d20d617d89862" dmcf-pid="Q2lzeq5Tyz" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="수분에 따라 밝기가 달라지는 발광소재의 구조. 연구그림=UNIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/seouleconomy/20260520092501850kyhn.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="6cuJsi4qCB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202605/20/seouleconomy/20260520092501850kyhn.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            수분에 따라 밝기가 달라지는 발광소재의 구조. 연구그림=UNIST
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="97c12e328548166f50cfee2294df9c2c7f72b84c48b2773a537f0514d2b816a2" dmcf-pid="xVSqdB1yW7" dmcf-ptype="general">물방울이 닿는 순간 빛이 사그라지며 감춰져 있던 암호가 나타난다. 수분 흡수 여부에 따라 빛의 밝기가 극적으로 변하는 신개념 복합 광소재가 국내 연구진에 의해 개발됐다.</p>
          <p contents-hash="2595b5bc4f961175b06f8a6cf7321f6a1009ac20ee0e1292ebb2cd021d580e3a" dmcf-pid="yI6DHwLxvu" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 이지석 교수와 바이오메디컬공학과 박정훈 교수 공동 연구팀은 수분을 머금었을 때보다 건조 상태에서 무려 7배 이상 강하게 발광하는 ‘상향변환 나노입자 기반 소프트 광소재’를 개발했다고 20일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="d080ccd4826e8496d37233eb0cb3cbb6cfbd505534e99bae3ff0c92fcc3e8947" dmcf-pid="WCPwXroMvU" dmcf-ptype="general">이 광소재의 획기적인 밝기 향상은 독특한 내부 구조에서 비롯된다. 근적외선을 가시광선으로 바꿔주는 상향변환 나노입자들이 기름 방울에 갇힌 채 하이드로젤 돔 내부에 박혀 있는 형태다. 돔 안으로 들어온 근적외선은 곧바로 빠져나가지 못하고 기름 방울들 사이에서 산란하며 오래 머물게 된다. 빛이 갇혀 있는 시간이 길어질수록 나노입자가 근적외선을 흡수할 기회가 늘어나, 일반 소재보다 7배나 밝은 가시광선을 뿜어내는 것이다.</p>
          <p contents-hash="990b520827b03f8f37465e31e21c511376110dd1e2cb2d66c135647572c3ff8d" dmcf-pid="YhQrZmgRvp" dmcf-ptype="general">하지만 이 하이드로젤이 수분을 흡수하면 상황이 달라진다. 빛의 산란이 줄어들고 내부에 머무는 근적외선 양도 감소해 발광이 급격히 약해진다. 박정훈 교수팀은 이 같은 ‘구조적 근적외선 가둠 효과’를 광학 분석 기술을 통해 성공적으로 증명해 냈다.</p>
          <p contents-hash="3f27cfc14923d398f56873d53707a7217086396c74024beb38908778c224ecc8" dmcf-pid="G0kZ25lwh0" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 원리를 응용해 물로 제어하는 독창적인 보안 및 인식 기술을 시연했다. 먼저, 빛나는 하이드로젤 돔 아래에 나노입자로 글자나 이모지 등 비밀 정보를 새겨 넣었다. 평소(건조 상태)에는 돔의 강한 빛에 가려 하층부의 정보가 전혀 보이지 않지만, 물을 떨어뜨려 돔의 발광이 잦아들면 비로소 숨겨진 이미지가 모습을 드러낸다.</p>
          <p contents-hash="11df8d321591dc464003251bae92622b46a23686a3746cf125c3666c36060a68" dmcf-pid="HpE5V1SrS3" dmcf-ptype="general">반대로 건조 상태에서만 인식되는 QR코드도 구현했다. 밝은 하이드로젤 돔 영역과 상대적으로 어두운 고분자 영역을 교차시켜 만든 이 QR코드는, 수분이 닿아 돔 영역이 어두워지면 두 영역 간의 명암 차이가 사라지면서 코드가 지워지는 원리다.</p>
          <p contents-hash="2b4e47d3b901443312781a85eebb3a63cf6d1dc861d800ca7500445eeda88c06" dmcf-pid="XUD1ftvmyF" dmcf-ptype="general">해당 소재는 실용성을 뒷받침하는 우수한 내구성과 응답 속도도 갖췄다. 수분이 닿으면 0.1초 이내에 즉각 반응해 수 초 만에 뚜렷하게 어두워지며, 건조와 수분 흡수를 100회 이상 반복해도 밝기 변화율이 4% 미만으로 유지됐다.</p>
          <p contents-hash="4b1a2422b417b3d91ee1c67c5a5cee1131232e9434343a1a8b127b3eb224b44c" dmcf-pid="Zuwt4FTsWt" dmcf-ptype="general">제1저자인 류채영 연구원은 “상향변환 나노입자 자체를 복잡하게 바꾸지 않고도, 하이드로젤 내부에서 빛이 이동하는 길을 설계해 발광을 크게 높인 기술”이라고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="f01758637451dc4080f86d2e5f747802f91b80a81bb976de98e97f8ebc822d20" dmcf-pid="57rF83yOh1" dmcf-ptype="general">이지석 교수는 “나노입자의 발광 색상과 하이드로젤 돔 패턴을 자유롭게 프로그래밍할 수 있고, 제조 공정도 단순해 보안 기술 분야뿐만 아니라 웨어러블 센서나 디스플레이 등 다양한 산업으로 확장할 수 있을 것”이라고 말했다.</p>
          <p contents-hash="f0696836c4ae12cc55945a08cb90eaec58115642883fc7836ce245b3dafc0620" dmcf-pid="1zm360WIv5" dmcf-ptype="general">과학기술정보통신부 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 국제 저명 학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)’에 4월 20일 자로 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="4e52c5e8e82c71d04c5115d677494626640dcd8976dcefdaaeda040956bf63a9" dmcf-pid="tqs0PpYCSZ" dmcf-ptype="general">울산=장지승 기자 jjs@sedaily.com</p>
         </section> 
        </div> 
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