국내 연구진이 색소를 사용하지 않고 빛의 반사만으로 다양한 색을 구현하는 구조색 페인트를 개발했다. 태양광을 흡수하지 않고 반사해 색을 표현하는 방식으로 건물과 차량의 온도 상승을 줄일 수 있어 에너지 절감 효과도 기대된다.

고려대학교(총장 김동원)는 KU-KIST융합대학원·융합에너지공학과 이승우 교수 연구팀이 금-실리카 나노입자와 빛 산란 제어 기술을 결합한 구조색 페인트를 개발했다고 13일 밝혔다.

구조색은 나비 날개나 공작 깃털처럼 색소가 아닌 미세 구조가 특정 파장의 빛을 선택적으로 반사해 나타나는 색이다. 색이 쉽게 바래지 않고 화학 염료 사용을 줄일 수 있어 차세대 색 구현 기술로 주목받고 있다.

다만 기존 구조색은 보는 각도에 따라 색이 달라지고 특히 빨간색을 선명하게 구현하기 어렵다는 한계가 있었다. 연구팀은 금-실리카 나노입자를 활용해 불필요한 파란빛을 줄이고 필요한 색상만 반사하도록 설계함으로써 이 문제를 해결했다.

연구 결과 파란색과 초록색, 빨간색을 선명하게 구현하는 데 성공했으며, 입자 크기 조절을 통해 가시광선 전 영역의 다양한 색상을 표현할 수 있는 구조색 팔레트도 구현했다.

개발된 페인트는 액체 상태로 보관했다가 일반 페인트처럼 사용할 수 있으며 자외선을 쬐면 빠르게 굳는다. 야외 환경에서도 색이 선명하게 유지되고 보는 각도에 따른 색 변화가 거의 없는 점도 특징이다.

연구팀은 이번 기술이 친환경 색소 대체재를 비롯해 위조방지 표식, 장식용 코팅, 디스플레이, 건축 외장재 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 5월 27일 게재됐다.