이지석 교수

근적외선을 가시광선으로 변환하는 업컨버전 나노입자(UCNP)와 광경화성 고분자를 결합해 에너지 효율적 광학 소재를 구현하고자 연구를 진행했습니다. '고감도 3차원 풀칼라 촉각센서 개발', 'UCN 합성 및 파일롯 공정 개발' 등의 과제를 통해 관련 원천기술을 확보했습니다. 하이드로젤 내부에 UCNP를 정밀하게 설계하여 습도 등 환경 변화에 따라 발광 강도를 최대 7배까지 증폭시키는 기술을 개발했으며, 실리카 개질을 통해 색 방출 특성을 제어하는 기술과 광경화성 조성물을 기반으로 한 미세구조체 제조 기술을 각각 특허로 등록했습니다. 이러한 기술은 별도의 전력 공급 없이 작동하는 에너지 소모 없는 촉각센서, 정밀한 형상 구현이 가능한 3D 마이크로 소자, 어두운 환경에서도 식별이 가능한 야간 식별 장치 등에 활용되고 있습니다. 관련 참여 과제는 예산 최대 약 3.8억원 규모로 다수 수행되었으며, 실리카 개질 업컨버전 나노결정 관련 특허를 포함해 다수의 특허를 등록하는 성과를 거두었습니다.

미세 입자 내부에 3차원 홀로그램을 구현하여 복제가 불가능한 수준의 위조방지 보안 기술을 개발하고자 연구를 수행했습니다. '광경화 3차원 프린팅 기법과 원자간 거리 조절 기법을 이용한 상향변환 마이크로결정 복잡 광도파로 개발', 'Upconverting Nanocrystals의 특이적 형광 색전이 원리 규명 및 다중 보안 시스템 응용' 등의 과제와 연계하여 핵심 기술을 확보했습니다. 디더링 마스크를 이용해 보는 각도에 따라 형상이 변하는 풀 패러랙스(Full-parallax) 홀로그램을 미세 입자 내부에 삽입하는 기술을 개발했으며, 디더링 마스크 홀로그래픽 패턴 발현 유기젤 제조방법, 홀로그램 색상 지정 시스템 및 방법, 어레이형 홀로그램 암호화 시스템 등 관련 특허를 다수 등록했습니다. 이 기술은 위조방지 라벨(태건트), 보안 인증 시스템, 홀로그램 색상 지정 시스템 등에 적용되고 있으며, 위조방지 라벨 양산화를 위해 보안 전문 기업과 협력한 사례가 있습니다. 디더링 마스크 및 홀로그램 관련 특허를 5건 이상 등록했으며, 관련 참여 과제도 다수 수행했습니다.

국방 및 산업 안전을 위해 신경작용제(G/V계열)와 수포작용제(H계열), 유해가스에 즉각 반응하여 색상이 변하는 고감도 탐지 소재를 개발하고자 연구를 진행했습니다. '화학작용제 검출 변색소재 및 섬유패치 개발', '전기화학식 가스 센서용 반고형 전해질 합성' 등의 과제와 연계하여 관련 기술을 확보했습니다. 섬유 기재에 흡착된 화학작용제 탐지용 조성물을 특정 화학식의 화합물을 기반으로 개발했으며, 이를 활용한 패치 제조 기술을 확립했습니다. 유해가스와 즉각 반응하여 변색하는 공액 고분자 기반 센서 물질을 개발했으며, 웨어러블 적용을 위해 높이 3mm 이하의 슬림구조를 갖는 전기화학식 가스센서 기술도 함께 개발했습니다. 이 기술은 군용 화학작용제 탐지 패치, 웨어러블 유해가스 센서, 복합 가스 환경 내 가스 분별 시스템 등에 적용되고 있으며, 국방과학연구소 등과 연계한 국방 기술 국산화 협력 가능성을 확보하고 있습니다. G/H/V계열 화학작용제 탐지 조성물 및 패치 관련 특허 6건을 등록했으며, 유해가스 탐지 변색센서 관련 특허도 등록했습니다. 관련 참여 과제는 최대 예산 2억원 규모로 다수 수행했습니다.