과학기술정보통신부(부총리 겸 과학기술정보통신부 장관 배경훈)와 한국연구재단(이사장 홍원화)은 대한민국 과학기술인상 9월 수상자로 포항공과대학교 전자전기공학과 최수석 교수를 선정했다고 2일 밝혔다. 최 교수는 카이랄 나노구조로 가시광 전 영역의 색과 파장을 직접 만들고 바꾸는 ‘리얼 풀 컬러’ 기술을 개발해 차세대 디스플레이·광전자 기술 혁신을 이끈 공로를 인정받았다.
 [코리안투데이] 9월 대한민국 과학기술인상 수상자 포스텍 최수석 교수 © 장형임 기자 |
대한민국 과학기술인상은 최근 3년간 독창적인 연구 성과로 과학기술 발전에 크게 기여한 연구자를 매월 1명 선정해 과기정통부 부총리상과 상금 1천만 원을 수여하는 상이다. 과기정통부는 우수과학자 포상의 영예성을 강화하기 위해 2026년부터 기존 ‘이달의 과학기술인상’ 명칭을 ‘대한민국 과학기술인상’으로 격상해 운영하고 있다.
과기정통부와 연구재단은 세계 최초로 전자식 영상 전송에 성공(필로 판즈워스, 1927년 9월 7일)한 9월을 맞아 최 교수를 이달의 수상자로 선정했다고 설명했다.
현재 디스플레이와 이미지센서는 빨강(R)·초록(G)·파랑(B)을 조합하는 RGB 방식으로 색을 표현한다. 그러나 이 방식은 구조가 복잡하고 자연의 다양한 색과 파장을 직접 구현하거나 연속적으로 바꾸기 어려운 한계가 있다.
최 교수는 나비나 카멜레온이 색소 없이도 나노구조를 스스로 형성해 다양한 구조색을 만들어내는 데 착안했다. 복잡한 나노공정 없이도 분자들이 스스로 나선형으로 배열되는 자기조립을 통해 주기적인 광학 구조를 형성하는 카이랄 나노구조체를 만들고, 나선의 회전 주기를 조절해 원하는 색과 파장을 직접 생성·제어하는 기술을 구현했다. 카이랄성은 왼손과 오른손처럼 거울에 비친 형태지만 완전히 겹치지 않는 구조적 특성을 뜻한다.
이 기술은 여러 갈래로 확장됐다. 최 교수는 스트레쳐블 광전자 소자기술을 도입해 늘어나는 방향과 정도에 따라 색이 변하는 인공전자피부(Photonic E-Skin)를 구현했다. 단순히 색이 변하는 소재를 넘어 변형을 색으로 직접 읽고 분석할 수 있는 기술로 발전시킨 것이다. 또 전기적으로 나노구조의 주기를 조절해 원하는 색을 선택적으로 구현하는 저전압(2V) 가변 컬러필터와, 가시광 영역의 색을 바꿀 수 있는 색파장 가변 레이저(Color Tunable LASER)도 개발했다. 이 레이저는 1nm 수준의 좁은 선폭으로도 높고 순수한 색을 구현할 수 있어 디스플레이뿐 아니라 증강현실(AR)·홀로그램 등 차세대 광학 기술에서 OLED(유기발광다이오드)나 QD(퀀텀닷)보다 유리하다.
이 같은 성과는 국제학술지 어드밴스드 매터리얼즈, 어드밴스드 옵티칼 매터리얼즈, 레이저앤 포토닉스 리뷰 등에 2023년 8월과 2026년 3월 각각 표지논문으로 선정됐다.
최 교수의 연구는 산업 현장 경험에 뿌리를 두고 있다. 그는 LG디스플레이에서 19년간 재직하며 RGB 혼색 방식의 공정 복잡성과 광손실, 색순도 한계를 현장에서 체감했고, 2019년 포항공대 부임 이후 이 통찰을 바탕으로 카이랄 나노구조 기반 차세대 디스플레이로 연구 영역을 넓혔다. 지금까지 국내외 250여 개 특허를 확보했으며, 최근에는 빛의 색·패턴·편광·변형을 활용한 멀티픽셀·멀티컬러 제어 기술을 개발하는 등 이미지센서, 광반도체, 웨어러블 전자피부, 광 암호화로 연구 범위를 확대하고 있다.
최 교수는 “이번 연구는 가시광 전 영역의 색과 파장을 생성·변환할 수 있는 카이랄 나노구조를 개발해 기존 RGB 혼색 한계를 극복했다는 점에서 의미가 깊다”며 “향후 차세대 디스플레이, 광반도체, AR, 홀로그램 등 다양한 광전자 분야로 도전적인 연구를 이어가겠다”고 소감을 밝혔다.
디스플레이는 우리나라가 세계적 경쟁력을 갖춘 대표 산업이다. 빛과 색을 나노구조 수준에서 직접 제어하는 이번 기술은 성숙기에 접어든 디스플레이 산업이 새로운 도약의 발판을 마련하고, 광반도체 등 신산업의 초격차 경쟁력을 선점하는 원천기술로 이어질 것으로 기대된다. 과기정통부는 과학기술인들이 인류의 삶을 혁신할 원천기술 연구에 전념할 수 있도록 연구 생태계를 조성하고, 우수한 성과를 낸 연구자에 대한 보상과 예우를 강화해 나갈 계획이라고 밝혔다.
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