김준동 교수, 유해 한 자외선 차단하며 에너지의 효율성 증대할 수 있어

[문찬식 기자] 인천대학교(총장, 박종태) 김준동 교수가 투명한 반도체 기술을 이용, 인간의 시각 기능을 닮은 유연하고 투명한 ‘시각 인지 플랫폼’을 개발했다.

 

이번에 개발된 인공 광수용체(Artificial Photoreceptor)는 사람의 눈의 기능을 모사하는 특징을 가지는데 외부의 전력 없이 동작하는 장점을 갖고 있다. 이는 환경 유해인자인 자외선을 흡수, 전기에너지를 만든다.

 

아울러 가시광 영역의 빛은 투과해 투명하면서도 인간 감지 범위의 빛에 동작하는 양방향 기술이다. 자외선을 흡수, 광기전력을 발생, 전기를 스스로 공급하며 사람의 색인지 범위를 감지하는 능력을 발현한다. 

 

또한 넓은 광시야각(Wide field-of-view)의 150o 측정 범위는 인간의 눈의 시각 범위 (105o)를 크게 능가하는데 이러한 광시야각은 휴먼 인터페이스에 활용돼 정보의 획득과 처리를 매우 효과적으로 개선할 수 있다. 

 

이 기술은 빛-전기에너지 교환 기능을 기반으로 투명한 소자에서 여태껏 가장 빠른 응답 특성(1/1000 초 이하)을 보고했으며 휴먼 인터페이스 기반의 전자소자, 보이지 않는 방식의 커뮤니케이션, 효과적인 에너지 제어, 생체소자 등에 적용될 수 있을 것으로 예상된다. 

 

투명 반도체를 이용한 빛의 선택적 흡수 기술은 인간에게 유해한 자외선을 효과적으로 차단하면서도 주거환경의 에너지를 효율적으로 제어해 ‘여름을 시원하고 겨울을 따뜻하게’하는 건물의 유리 창호 부문에 적용, ‘투명한 에너지 필름’의 사업화를 목표로 개발 중이다. 

 

이 기술은 인천서구강소특구 환경기술융합혁신사업(과제명 : 환경 유해 자외선 차단 기능을 갖는 고성능 투명 에너지 필름)을 통해 도출됐다. 이희관 사업단장은 “특구 기술 매칭을 통해 연구의 실용화를 도출한 것으로 의미가 크며 사업화로 진입하도록 지원하겠다”고 밝혔다. 

 

개발에는 프리양카 바트나가(Priyanka Bhatnagar, 인천대 전기공학과) 박사과정이 핵심 연구 개발에 참여했고 학술연구와 산업기술의 연계로 정평이 높은 학술지, InfoMat (Impact factor: 24.798)에 ‘Self-powered transparent photodetector for subretinal visual functions of wide-field-of-view and broadband perception’의 제목으로 출간됐다.

 

 

 

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