전북대학교 정광운 교수 연구팀(공대 고분자나노공학과, 대학원 나노융합공학과)의 팜후후안 대학원생이 바이올로겐 기반 전기변색 물질을 새롭게 합성하고 이를 광학에 접목하여 색과 투과도를 조절할 수 있는 스마트윈도우 소재를 개발했다.

전기변색 소재는 전압에 따라 산화환원 반응을 일으켜 투과율과 색을 조절할 수 있어 에너지 절약형 건축물, 자동차 창문, 전자기기 및 광학 보안 장치 등 다양한 스마트윈도우에 적용이 가능하다.

이러한 소재는 외부 환경 변화에 따라 실내 환경을 효율적으로 유지하면서도 에너지 소비를 최소화할 수 있어 현대 산업의 에너지 문제 해결에 중요한 역할을 한다.

연구팀은 바이올로겐 기반 전기변색 소재를 합성하고 나노수준에서 배열을 제어함으로써 산화환원에 따라 색을 조절할 수 있으면서도 빛의 편광을 이용해 선택적으로 투과도 조절도 가능함을 밝혔다.

이 연구 결과는 재료화학 분야의 저명한 국제학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials, IF=18.5, 상위 4.1%)’ 최신호 표지논문으로 게재됐다.

연구를 주도한 팜후후안 박사과정생은 “세 가지 색상을 선택적으로 구현할 수 있는 바이올로겐 기반 스마트윈도우는 5V 이내의 적은 에너지로 구동이 가능하며, 광중합을 통해 열적, 기계적, 화학적 안정성도 크게 향상된 소재”라며, “현대 산업의 에너지 문제 해결을 위해 스마트윈도우 분야에 대한 연구가 더 활발히 진행되기를 바란다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 기초연구실지원사업, 중견연구자지원사업, 미래소재디스커버리사업과 교육부의 4단계 두뇌한국21 사업(BK21-FOUR)의 지원을 받아 수행되었다.