KAIST는 정기훈 바이오 및 뇌 공학과 교수 연구팀이 반딧불이가 빛을 내는 부분의 구조를 분석해 비늘 모양의 나노구조가 비스듬히 겹쳐있는 계층구조가 발광효율을 높인다는 것을 규명했다고 24일 밝혔다.
연구진은 이를 OLED에 적용하면 발광효율이 기존 OLED보다 61% 높다고 설명했다.
반딧불이에서 빛이 나는 아랫배 꼬리 부분은 비늘 형태의 각피(cuticle)와 발광층(photogenic layer), 기저층 등 3개 층으로 돼 있다. 발광층을 아래위에서 덮고 있는 각피층과 기저층이 효율적인 생체발광에 중요한 역할을 하는 것으로 추정됐다.
<게티이미지뱅크>
연구팀은 표면에 나노미터 수준의 가는 선들이 있는 비늘 모양 각피와 이런 각피가 비스듬히 겹치듯 연결된 계층구조가 반딧불이 발광효율을 높이는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.
연구진이 반딧불이 발광체의 이 같은 구조를 적용해 제작한 녹색 OLED를 현재 사용되는 일반 OLED와 비교한 결과 똑같은 양의 에너지를 사용할 때 발광효율이 최고 61% 높았다. 기존 OLED보다 더 넓은 각도에서 더 밝게 빛나는 것도 확인했다.
정기훈 교수는 "이 연구에서 반딧불이 발광체의 각피 계층구조가 광학적으로 어떤 역할을 하는지 밝혀내고 이를 이용해 고효율 생체모방 OLED를 만드는 데 성공했다"며 "이를 공학적으로 모사한 것은 첨단 디스플레이와 조명에 생체모방 광학을 적용하는 데 새로운 방향을 제시한 것"이라고 말했다.
연구 결과는 국제학술지 `나노 레터스`(Nano Letters, 3월 25일자) 온라인판에 게재됐다.
대전=박희범 과학기술 전문기자 hbpark@etnews.com
<출처:전자신문>
