전기로 색을 바꾼다! 전기 변색 기술 - 류호준, 한국전자통신연구원 책임연구원

일반적으로 물질은 한가지의 색만을 내게 된다. 그러나 특수한 경우에는 색 또는 투명도를 바꾸는 현상이 있다. 이를 전기를 통하여 구현하는 경우 이것을 전기 변색이라고 부른다. 전기 변색의 원리는 물질이 산화 또는 환원현상에 의해서 물질 내부의 에너지 상태를 변화시키는 것이다. 물질계에서는 에너지 보존법칙에 따라서 산화와 환원이 동시에 일어나는데, 산화 시에 색을 바꾸는 물질과 환원 시에 색을 바꾸는 물질을 쌍으로 이용하면 산화와 환원이 동시에 일어나서 다양한 색상을 만들어 낼 수 있다. 한국전자통신연구원에서는 이런 원리를 이용, 유리의 투명도 및 색을 자유롭게 변경하는 기술을 개발하고 있다.

유리의 색을 변화시키는 전기 변색 기술이 가장 활발하게 적용되고 있는 분야 중 하나는 스마트 창이다. 유리창은 소통을 위해서 매우 중요한 기능을 하지만, 일반 벽과는 달리 실내의 열에너지가 쉽게 빠져나갈 수 있다는 단점을 가지고 있다. 스마트 창은 필요에 따라 창의 투명도와 색을 다양한 형태로 변형시켜 건축물에서 소모되는 에너지를 매우 낮은 수준으로 유지할 수 있게 만든다.

그렇다면 전기 변색 기술이 적용될 미래 분야에는 무엇이 있을까? 가장 대표적인 것은 투명 디스플레이다. ‘아바타’라는 영화에서 미래사회의 투명 디스플레이가 그려진 적이 있다. 그러나 투명 디스플레이는 매우 강한 빛이 들어올 경우 화면을 제대로 읽지 못한다는 단점을 가진다. 이러한 경우 투명 디스플레이의 후면에 적절한 광 차단 기능을 갖는 셔터가 필요한데, 이에 적용할 수 있는 대표적 기술이 전기 변색 기술이다. 전기 변색 기술은 이밖에도 다양한 분야에서 사용될 수 있다. 류호준 박사와 함께 전기 변색 기술의 원리부터 앞으로의 발전 가능성까지 짚어본다.