주름구조별 앵무새 이미지의 색 변화. 울산과학기술원 제공

평소에는 투명하지만 슬쩍 구부리면 숨겨진 이미지가 드러나는 새로운 보안 필름 기술이 개발됐다.

울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 김태성 교수팀은 미세 주름 구조를 활용해 관찰 각도에 따라 구조색이 나타나는 ‘광학 보안 필름’을 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구는 UNIST 칼리안난 티야가라잔 박사와 지성준 연구원이 제1저자로 참여했다. 이 기술의 핵심은 화학 염료가 아닌 표면의 마이크로·나노 미세 구조가 빛을 반사하거나 회절시켜 색을 만드는 ‘구조색’에 있다. 빛이 주기적인 나노 구조와 만나 퍼져나가는 현상을 이용한 것으로, 공작새 깃털이나 카멜레온의 피부처럼 각도에 따라 다른 색이 보이는 게 특징이다.

연구팀은 필름을 구부릴 때만 표면에 미세 주름이 생기도록 설계해 평소에는 투명했다가 물리적 자극을 줄 때만 보안 표식이 나타나도록 유도했다.

성능 검증 결과, 보라색부터 빨간색까지 가시광선 영역의 모든 색을 나타내는 데 필요한 관찰 각도 변화는 약 7도에 불과했다. 기존 직선형 주름 필름은 가시광선 영역의 색을 모두 나타내려면 30도 정도 각도 변화가 필요하다.연구팀은 이 기술을 활용해 구부렸을 때만 앵무새 그림이 보이는 필름(사진)을 만들었다. 특정 방향에서만 그림이 나타나던 기존 필름과 달리 0도에서 90도까지 돌리는 동안 이미지와 구조색이 계속 관찰됐다.

김 교수는 “화폐와 신분증, 고가 제품 및 의약품 포장의 위조 방지를 위한 광학 지문뿐 아니라 미세한 움직임을 색으로 감지하는 광학 센서와 유연 디스플레이 등에도 폭넓게 활용될 것”이라고 말했다.