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[IT뉴스]KAIST, 비카이랄 분자 배열해 ‘빛’ 회전 방향’ 제어

온카뱅크관리자

2026-08-14 08:47:28

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">- 초미세 ‘카이랄 바람개비’ 구조 구현 성공<br>- 차세대 디스플레이·광통신·보안기술 활용</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="3XMInIb01k">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="6cc9043f78bf44899b19ffc9f300ab43d29e3015be3bf940dd59aeafd8cd5336" dmcf-pid="0ZRCLCKpZc" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="종이접기에 비유한 대칭 분자를 이용한 초미세 바람개비 구조(카이랄 구조) 제작.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/14/ned/20260814084211711lybt.jpg" data-org-width="1000" dmcf-mid="tTKj8jtWHD" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/14/ned/20260814084211711lybt.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            종이접기에 비유한 대칭 분자를 이용한 초미세 바람개비 구조(카이랄 구조) 제작.[KAIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="64f321efac8547d6584ec41cc506114b487e943cc87fea41c32c470a328d1649" dmcf-pid="p5ehoh9UXA" dmcf-ptype="general">[헤럴드경제=구본혁 기자] 복잡한 카이랄 신소재를 새로 합성하지 않고도 분자의 배열만으로 빛의 회전 방향을 제어할 수 있는 기술이 개발됐다.</p>
          <p contents-hash="f8e4cf706650114ea44cc52bbee6c4b18320adb726677d7b35bb879e03afc4e8" dmcf-pid="U1dlgl2uYj" dmcf-ptype="general">KAIST는 화학과 윤동기 교수 연구팀이 충남대·아주대·연세대·일본 이화학연구소(RIKEN) 연구진과 공동으로 비카이랄 액정분자를 전기장으로 배열해 마이크로미터 크기의 카이랄 ‘바람개비’ 구조를 만들고, 이를 고분자 나노섬유로 영구 복제하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="b78e5b172a21c902a86d06f080da7a1226c2861c563a9e473793aa6fc3fbb5a1" dmcf-pid="utJSaSV7HN" dmcf-ptype="general">카이랄성은 왼손과 오른손처럼 거울에 비친 형태와 서로 겹쳐지지 않는 구조적 특성이다. 원편광은 빛이 왼쪽 또는 오른쪽 방향으로 회전하며 진행하는 빛으로, 차세대 디스플레이와 광통신, 광센서 및 보안기술 등에 활용될 핵심 광학 기술로 꼽힌다.</p>
          <p contents-hash="1dfc1aafb9c42f3f1c9d114ebb1a4770546271977889fcf052c8102916cf94c6" dmcf-pid="7FivNvfz1a" dmcf-ptype="general">기존에는 카이랄 광학 소재를 만들기 위해 분자 자체를 비대칭적으로 합성하거나 많은 양의 카이랄 물질을 첨가해야 했다. 이 때문에 소재 개발과 제작 과정이 복잡하고 넓은 영역에서 동일한 회전 방향을 구현하기 어렵다는 한계가 있었다.</p>
          <p contents-hash="c62e7ab754342a1d164b2fe99a0dbeb2a4803f3ba6d82592852158c5b0f7917c" dmcf-pid="z3nTjT4qGg" dmcf-ptype="general">연구팀은 분자 자체가 아닌 분자들의 집단적인 배열을 통해 카이랄성을 구현하는 방식에 주목했다. 개별 분자는 좌우 구분이 없는 비카이랄 구조라도 특정 방향으로 집단 배열되면 전체 구조에서는 카이랄성이 나타날 수 있다는 원리다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="01004bbd0d35c5f14abfb569a222a1a9c6fbd5ccc7f9a131f283bf7bd27701a3" dmcf-pid="q0LyAy8BYo" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="이번 연구를 수행한 공동 연구진. 한정연(왼쪽부터) KAIST 화학과 학생,  허정무 아주대학교 교수, 이경진 충남대학교 교수, 윤동기 KAIST 교수.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/14/ned/20260814084211914hmkv.jpg" data-org-width="1000" dmcf-mid="FF3ezeTstE" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/14/ned/20260814084211914hmkv.jpg" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            이번 연구를 수행한 공동 연구진. 한정연(왼쪽부터) KAIST 화학과 학생, 허정무 아주대학교 교수, 이경진 충남대학교 교수, 윤동기 KAIST 교수.[KAIST 제공]
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="85e519f069c4f770ae93e678353f749c9b9ea4f413c4796446b2af2da7576705" dmcf-pid="BCKj8jtWZL" dmcf-ptype="general">연구팀은 막대 모양의 액정분자들이 초미세 바람개비 형태로 배열되도록 한 뒤 전체 물질의 1%에도 미치지 않는 극소량의 카이랄 첨가제를 이용해 바람개비의 회전 방향을 한쪽으로 유도했다. 이후 형성된 구조를 고분자 나노섬유에 그대로 복제해 안정적인 카이랄 구조를 구현했다.</p>
          <p contents-hash="ec1b6e6f939210df5382f36b3bcb603a5d3fdd94cbd1fe6e5dd52cf8cf46c0a0" dmcf-pid="bh9A6AFYHn" dmcf-ptype="general">특히 이 구조에 일반적인 발광물질을 도입한 결과 구조의 회전 방향에 따라 서로 반대 부호의 원편광 발광 신호가 나타났다. 발광물질 자체의 화학구조를 카이랄하게 바꾸지 않고도 주변의 분자 배열을 통해 방출되는 빛의 편광 방향을 제어할 수 있음을 보여준 것이다.</p>
          <p contents-hash="c14e61a8d38f6f2981bf19dd1b8bb2b4b6676cce4d2a29aac7ee322e13bd7de1" dmcf-pid="Kl2cPc3Gti" dmcf-ptype="general">연구팀은 이번 기술이 복잡한 카이랄 발광물질을 새로 합성하는 대신 기존 발광 소재와 구조 설계를 결합할 수 있다는 점에서 차세대 광학소자 개발의 새로운 플랫폼이 될 것으로 기대했다.</p>
          <p contents-hash="15775693c2fde40c51a2ac7330db9c524b6e9c7a361cb200fac6bf107efd4a6b" dmcf-pid="9SVkQk0HHJ" dmcf-ptype="general">윤동기 교수는 “복잡한 카이랄 분자의 화학구조가 아니라 배열 방식만으로 빛의 회전 방향을 제어한 것이 핵심”이라며 “차세대 디스플레이와 AR·VR 광학소자, 편광 센서, 광통신 등에 활용할 수 있는 새로운 광학 소재 설계 원리를 제시했다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="d2cc01d45768f7259b7eee762e28b76303049808be6724c1222d2507dde2e590" dmcf-pid="2vfExEpX5d" dmcf-ptype="general">이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)’에 게재됐다.</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 헤럴드경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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