▲ 국립공주대 최진우 교수, 송태근 교수, 경상대 하종운 교수, 전북대 고금진 교수,대구경북과학기술원 양지웅 교수, 한국재료연구원 김지우 박사, 충북대 김한슬 교수

국립공주대학교(총장 임경호)를 비롯한 국내외 8개 대학과 연구기관이 공동연구팀을 구성해 입체공간 몰입형 디스플레이에 적용할 수 있는 나선파면편광 발광소재 개발에 나선다. 공동연구팀은 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 ‘2026년도 소재글로벌영커넥트’ 사업에 최종 선정됐다.(사진설명국립공주대 최진우 교수, 송태근 교수, 경상대 하종운 교수, 전북대 고금진 교수, 대구경북과학기술원 양지웅 교수, 한국재료연구원 김지우 박사, 충북대 김한슬 교수

소재글로벌영커넥트는 젊은 연구자가 국내외 연구진과 글로벌 연구 네트워크를 구축하고, 미래 산업에 필요한 혁신적인 소재 원천기술을 개발할 수 있도록 지원하는 국가 연구사업이다.

이번 과제에는 국립공주대학교를 중심으로 경상국립대학교, 전북대학교, 대구경북과학기술원, 한국재료연구원, 충북대학교 연구팀이 참여한다. 또한, 화중과학기술대학, 중국과학원대학과 카렐 대학교 연구진도 국제 공동연구기관으로 참여해 협력한다.

연구팀은 2026년 7월부터 2029년 12월까지 3년 6개월 동안 총 35억2500만원의 연구비를 지원받아 ‘입체공간 몰입형 디스플레이용 계층적 카이랄 설계 나선파면편광 발광소재’ 과제를 수행한다.

이번 연구는 발광소재가 지닌 우수한 발광 특성을 유지하면서 빛의 편광과 위상 정보를 제어할 수 있는 나선파면편광 발광소재를 개발하는 것이 핵심이다. 이를 실제 전계구동 소자로 구현해 확장현실과 홀로그래픽 디스플레이에 적용할 수 있는 고휘도 원편광 발광소자 원천기술을 확보할 계획이다.

기존 원편광 발광 기술은 외부 편광판과 위상 지연판, 회절광학소자 등에 의존해 광손실이 발생하고 소자 구조와 제작 공정이 복잡해지는 한계가 있다. 카이랄 발광소재 자체에서 원편광 특성을 구현하더라도 박막 형성과 전하 주입 과정에서 원편광 특성이 감소하거나 발광효율이 저하되는 문제도 남아 있다.

이러한 한계를 해결하기 위해 연구팀은 각 기관이 보유한 카이랄 소재 합성, 발광층 형성, 소자 제작 및 분석 역량을 유기적으로 결합해 공동연구를 수행한다. 고효율 카이랄 발광소재 개발부터 발광소자 구현까지 각 단계의 연구 결과를 공유하고 상호 검증하며, 소재와 소자 공정을 연계해 최적화할 계획이다. 인공지능을 활용해 공동연구에서 확보한 다양한 소재와 공정 변수를 통합적으로 분석하고 데이터베이스를 구축한 후 연구에 반영할 수 있는 공정 최적화 시스템도 구축할 계획이다. 개발된 기술은 XR, AR/VR, 홀로그래픽 디스플레이, 공간컴퓨팅, 편광 보안 디스플레이와 광정보 다중화용 차세대 광원에 활용될 것으로 기대된다.

곽재근 기자  news@jbfocus.co.kr

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