[대한민국 과학자]정순문 DGIST 선임연구원

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“미케노발광 현상은 바람과 진동 등과 같은 자연현상으로 인한 기계적 에너지를 빛 에너지로 변환시킵니다. 새로운 전력이 필요 없는 친환경 기술입니다.”

정순문 대구경북과학기술원(DGIST) 나노에너지융합연구부 선임연구원은 기계적 에너지로 빛을 발생시키는 미케노발광(Mechanoluminescence) 현상을 이용해 새로운 친환경 응용기술 분야를 개척하고 있는 과학자다.

정순문 DGIST 선임연구원
<정순문 DGIST 선임연구원>

사실 기계적 방식으로 발광하는 현상은 400년 전 영국 철학자이자 과학자인 프랜시스 베이컨이 설탕을 부수거나 긁을 때 빛이 생긴다는 현상을 문헌에 표현할 정도로 오래전부터 알려져 왔다.

하지만 발광 원리는 현재까지도 미스터리로 남아있다. 대부분 학문적 흥미로 연구가 이뤄지고 있다. 가령 진공상태에서 스카치테이프 박리현상에 의한 엑스레이 방출이 학문적으로 큰 반향을 불러왔지만, 마찰과 파괴에 의한 발광으로 인해 산업적 응용 가능성은 매우 낮다고 보는 것이다.

정 연구원은 미케노발광 재료를 유연한 실리콘 고무(PDMS)에 분산시켜 밝기와 수명을 획기적으로 개선시킨 미케노발광 필름을 제작하는데 성공했다. 그동안 학문적인 연구 분야를 실제 다양한 산업에 응용할 수 있는 길을 연 셈이다.

정 연구원은 “서로 다른 색을 발광하는 두 가지 미케노발광 재료를 적절히 혼합해 다양한 미케노발광 컬러를 구현했다”고 말했다.

그는 1605년 이후 수백년동안 구현되지 못한 미케노발광 필름의 다양한 컬러조절, 패터닝 및 백색 미케노발광 등을 통해 세계 최초로 디스플레이 및 조명 응용 가능성을 제시했다.

그는 또 바람에 의해 구동되는 친환경 미케노발광 디스플레이도 개발했다. 미케노발광 재료와 유연한 고무 혼합물을 바람에 흔들릴 수 있는 파이버 형태로 제작했다.

그는 “바람 흐름이 기계적 변형을 일으킬 수 있도록 디자인하면 바람으로 발광하는 디스플레이를 구현할 수 있다”며 “이는 인위적 에너지 소모가 없는 자연에 존재하는 무한 에너지”라고 말했다.

바람에 의해 구동되는 디스플레이가 상용화되면 자원 위기를 극복하는 획기적 기술이 될 것으로 기대된다.

이 같은 연구 성과는 최근 재료분야 권위지 ‘어드밴스트 머티리얼스(Advanced Materials)’ 및 ‘에너지와 환경과학(Energy & Environmental Science)’ 표지논문으로 출판됐다.

정순문 연구원은 “미케노발광 현상이 더 대중적으로도 알려지길 바란다”며 “아직 이 분야에 대한 연구비중이 높지 않지만, DGIST에서 집중 연구를 통해 대한민국 대표적인 브랜드 기술로 만드는 것이 궁극적인 바람”이라고 말했다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com

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