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적외선 → 가시광선 바꾸는 ‘나노필름’ 나왔다

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적외선 → 가시광선 바꾸는 ‘나노필름’ 나왔다

2016.10.17 19:12
KIST 제공
KIST 제공

우리 눈엔 보이지 않는 적외선을 모아 가시광선으로 변환할 수 있는 기술을 국내 연구진이 개발했다. 향후 태양광 전지의 효율을 높이는 데 기여할 것으로 보인다.

 

고형덕 한국과학기술연구원(KIST) 나노포토닉스연구센터 선임연구원(사진) 팀은 근적외선을 가시광선으로 변화시키는 나노 필름을 개발했다고 17일 밝혔다.

 

두 개 이상의 낮은 에너지의 빛을 흡수해 하나의 높은 에너지로 바꾸어 출하는 현상을 ‘상향변환(Upconversion)’이라고 한다. 고효율 양전지나 광검지기, 바이오 이미징 등 다양한 분야에 응용될 것으로 전망되지만, 아직 변환효율이 1% 미만으로 매우 아 활용에 한계가 있었다. 

 

연구내용이 실린 학술지
연구내용이 실린 학술지 '어드밴스드 머터리얼즈'의 표지. - 한국과학기술연구원(KIST) 제공

연구진은 금속 표면에서 자유전자가 집단으로 진동해 전자기파를 생성하는 나노 구조체인 ‘플라즈모닉 금속 나노구조체’에 나노 형광체를 접목해 이 장치를 개발했다. 나노 형광체는 플라즈모닉이 빛을 더 잘 모을 수 있도록 돕는 역할을 한다. 이 과 기존 장치와 비교해 가시광선 밝기를 대 1300배 증폭시킬 수 있었다.

 

고 연구원은 "이번 연구성과를 응용해 눈에 보이지 않는 근적외선을 찾아낼 수 있는 광(光)검지기 개발에도 성공했다”며 “안개나 미세먼지가 자욱해 시야가 확보되지 않는 환경에서도 사물을 또렷하게 볼 수 있는 이미지 센서 등도 개발할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

이 연구결과는 재료과학분야 국제학술지인 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’ 9월 27일자 표지논문으로 실렸다.

 

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