전북대학교, 빛으로 이온 전도 색상 동시 제어 스마트 소재 개발!

▲사진*전북대 정광운 교수팀

[전북소비자저널=최훈 기자] 전북대학교 정광운 교수(고분자나노공학과, 대학원 나노융합공학과) 연구팀의 위영재 박사과정생이 빛을 이용해 소재의 색상과 이온 전도성을 동시에 제어할 수 있는 스마트 소재를 개발했다.

전북대에 따르면 이번 연구 결과는 재료공학 분야의 권위 있는 국제 학술지인 『Small (IF=13)』 2025년 최신호에 게재됐다고 17일 밝혔다.

이번에 개발한 소재는 다이아릴에텐을 기반으로 만들어졌으며, 자외선(UV)을 받으면 투명한 필름이 보라색으로 변하고, 다시 가시광선을 쬐면 본래의 투명한 상태로 돌아가는 특징을 갖는다. 

특히 빛에 따른 색상 변화뿐 아니라 소재 내부의 전기적 특성(이온 전도도)까지도 정밀하게 조절할 수 있다는 점이 특징이다.

연구팀은 이번 소재를 설계하면서 ‘쌍성이온(Zwitterion)’이라는 서로 다른 전하를 함께 가진 이온 구조를 도입했다. 이 구조 덕분에 분자들이 서로 강하게 결합하여 일정한 방향으로 정렬됐으며, 그 결과 빛의 방향에 따라 색이 다르게 나타나는 광학적 이방성 특성을 구현했다.

위영재 박사과정생은 “빛만으로 소재의 색깔과 전기적 특성을 동시에 바꿀 수 있어 스마트 센서, 위조 방지 라벨, 광학적 암호화 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것이다"며 “특히 간단한 빛 조작만으로 손쉽게 제어가 가능해 상용화 가능성도 매우 높다”고 기대감을 밝혔다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 기초연구실지원사업, 중견연구자지원사업 및 창의소재발굴사업의 지원을 받아 수행됐다.