한국연구재단은 서울대학교 고승환 교수 연구팀이 체온에 반응해 정보를 사라지거나 나타나게 하는 정보 패턴 제작 기술을 개발했다고 밝혔다.

최근 실생활에서 전자 데이터를 기반으로 한 개인정보의 활용도가 높아지고 있는 만큼, 개인정보 도용 및 침해로 인한 피해도 늘어나고 있다.

이러한 피해를 막기 위해 개인정보를 필요에 따라 암호화할 수 있는 기술이 필요한 실정이지만, 기존의 정보 암호화 기술은 자외선이나 고온의 열과 같은 에너지원이 필요해 실생활에서의 활용에 한계가 있었다.

이에 상전이*를 통하면 투명해지는 성질의 액정탄성체**를 활용, 이 탄성체의 위상***을 국소적으로 제어할 수 있는 공정을 개발했다.
* 상전이 : 물질이 온도, 압력 등 일정한 외적 조건에 따라 한 상에서 다른 상으로 바뀌는 현상
** 액정탄성체 : 기계적, 열적 자극에 따라 분자 정렬이 바뀌는 액정과 같은 성질을 가진 탄성체로, 상전이가 온도에 도달하면 투명해진다.
*** 액정탄성체의 위상 : 분자의 정렬 상태에 따라 특정 지어지는 상태

연구팀은 레이저의 높은 해상도를 활용해 부분적으로 위상을 제어해 투명도를 조절함으로써 QR코드와 같은 정보 패턴을 빠르게 제작할 수 있는 기술을 확보했으며, 상전이 온도를 사람 체온 수준으로 낮춰 탄성체가 피부 체온에 닿으면 투명해지는 현상으로 정보 패턴이 사라지게 할 수 있음을 입증했다.

또한, 부분적으로 빛에 반응해 구동하도록 설계함으로써 피부에 부착하지 않고도 원격으로 정보 패턴을 암호화할 수 있음을 증명했다.

더불어 정보 패턴을 제작하고 암호화하는 것뿐만 아니라, 제작된 정보 패턴을 완전히 지우고 다시 새로운 정보 패턴을 제작할 수 있도록 함으로써 재사용이 가능하도록 했다.

이는 한 명의 소유자에게 제한된 것이 아닌 여러 사람이 활용할 수 있다는 것을 의미한다.

고승환 교수는 이번 연구성과에 대해 “정보 패턴 제작 및 체온을 통한 암호화를 통해 차세대 웨어러블 ID 카드로써 활용될 수 있을 뿐만 아니라 체온을 통해 구동할 수 있는 소프트 로봇의 개발에도 큰 역할을 할 것”이라고 설명했다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구 사업의 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 재료 분야 국제 저명학술지‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’에 3월 26일 게재되었다.

 

[그림설명]

(그림1) 레이저를 활용한 액정탄성체의 위상 패턴 제작

(A) 액정탄성체의 세 가지 위상. 한 가지 상에서 다른 상으로 전이할 때 발생하는 기계적 모양 변화, 투명도 변화를 나타내는 모식도. (B) 레이저를 활용한 액정탄성체의 위상 패턴 제작 공정 모식도. 패턴을 제작할 때의 액정탄성체의 분자 배열.
(C) 쓰기 및 지우기 공정을 활용한 여러 패턴 제작. 재사용 가능함을 나타냄.
그림설명 및 그림제공 : 서울대학교 기계공학부 고승환 교수

(그림2) 정보 패턴 암호화 및 차세대 ID 카드의 활용