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빛의 색깔 자유자재로 바꾸는 방법, 사탕에서 찾았다

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빛의 색깔 자유자재로 바꾸는 방법, 사탕에서 찾았다

2016.07.25 18:00

사탕에 기계적인 힘을 가할 때 빛이 발생하는 모습. 대구과학기술원(DGIST) 연구진은 사탕이 부서질 때 나타나는 빛 발생 현상 응용해 빛의 색 조절 기술을 개발했다. - DGIST 제공
사탕에 기계적인 힘을 가할 때 빛이 발생하는 모습. 대구경북과학기술원(DGIST) 연구진은 사탕이 부서질 때 나타나는 빛 발생 현상 응용해 빛의 색 조절 기술을 개발했다. - DGIST 제공

사탕을 깨물거나 부수면 희미하게 빛이 생겨난다. 최근 국내 연구진이 사탕에서 나타나는 광학 현상을 응용해 전력 없이 빛을 생산하고 빛의 색깔을 자유자재로 바꿀 수 있는 기술을 개발했다.

 

정순문 대구경북과학기술원(DGIST) 나노에너지융합연구부 선임연구원 팀은 사탕이 부서질 때 자외선이 발생하는 ‘미케노발광’ 현상을 응용해 빛의 색 조절 기술을 개발했다고 25일 밝혔다.

 

미케노발광은 기계적인 힘으로 전자의 이동과 결합을 일으켜 빛을 내는 현상으로 전력이 필요 없다. 사탕이 깨뜨리는 힘이 빛으로 바뀌는 것이다.
 
연구진은 녹색 빛을 내는 미케노발광 재료와 유기형광색소를 혼합했다. 이 결과 미케노발광 재료에서 발생하는 녹색 빛은 흡수되는 대신, 붉은 빛이 발생하도록 하는 색 조절 기술 개발에 성공했다.

 

또 실험을 통해 미케노발광 재료에 유기형광색소의 배합 비율에 따라 다양한 색을 표현할 수 있고, 유기형광색소를 확산시키면 색 변환 효율을 높일 수 있다는 사실도 입증했다.

 

연구진은 이 원리 역시 사탕에서 발견했다. 대부분의 사탕은 향을 내기 위해 천연식물성 오일이 들어가는데, 이 오일이 자외선을 흡수해 가시광선인 청색 빛을 내는 현상도 발견되기 때문이다.

 

연구팀은 이 같은 색 조절 기술이 전력을 이용해 빛을 내는 보통의 발광 소자에도 적용이 가능할 걸로 보고 있다.

 

정 연구원은 “한 가지 종류의 미케노발광 재료만으로도 다양한 색을 표현할 수 있어 효율성과 활용 가능성이 높다”며 “미케노발광 현상을 이용한 디스플레이, 조명 등 친환경 발광 소자 개발에 기여할 것”이라고 밝혔다.

 

연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈’ 19일자 표지논문으로 게재됐다.

 

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