초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
● 입사각 70도 이상에서 가시광 대역 평균 반사도 6% 이하인 저반사 미세구조 표면 구현
● 반사도 70 % 이상 구조색을 보이는 광반사/광흡수 복합구조 구현
● Iridescence 없이 일정한 색을 내면서도 주변 환경에 따라 색이 변하는 변색성 필름 구현
○ 전체 내용
본 연구에서는 산제비나비 날개의 비늘을 모사하여 광반사/광흡수 복합구조를 구현함으로써 더욱 선명한 구조색을 구현하고, 베타를 모사하여 마이크로 크기의 다층 박막의 배향 방향을 임의로 비틀음

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
● 입사각 70도 이상에서 가시광 대역 평균 반사도 6% 이하인 저반사 미세구조 표면 구현
● 반사도 70 % 이상 구조색을 보이는 광반사/광흡수 복합구조 구현
● Iridescence 없이 일정한 색을 내면서도 주변 환경에 따라 색이 변하는 변색성 필름 구현
○ 전체 내용
본 연구에서는 산제비나비 날개의 비늘을 모사하여 광반사/광흡수 복합구조를 구현함으로써 더욱 선명한 구조색을 구현하고, 베타를 모사하여 마이크로 크기의 다층 박막의 배향 방향을 임의로 비틀음으로써 방향에 따라 일정한 색조의 구조색을 구현하고자 함.
또한 마이크로 다층 박막을 포함하고 있는 물질을 주변 환경에 따라 부피 및 형태가 변하는 것으로 사용함으로써, 베타에서 볼 수 있는 바와 같이 주변 환경에 따라 색을 바꿀 수 있는 변색성 복합구조를 구현하고자 함.

□ 연구개발성과
● 산제비나비 날개의 다층 박막 기반의 구조색 구조에 대한 분석 및 이에 착안한 규칙적으로 배열된 다공성 박막 기반의 선명한 구조색 구현할 수 있는 구조에 대한 제안
● 꿩, 흰뺨검둥오리, 까치의 멜라노솜 배열 기반 구조색 구조 분석을 통해, 표피층의 두께 조절을 통한 색의 변조 메커니즘, 멜라노솜 간의 거리 조절을 통한 색의 대비 증가 가능성, 그리고 속이 빈 멜라노솜의 구조색 발현에 미치는 영향 등을 밝힘
● 이들 분석을 통해 자연의 구조색은 색이 다른 개체에게 분명히 인식되어 적응에 필요한 기능을 할 수 있도록 흡수체를 이용하여 명암비를 높이는 전략을 주로 사용함을 확인했으며, 이를 활용한 다양한 자연모사 구조색 표면 제작 기술을 개발함
● 명암비가 높은 자연모사 구조색 표면을 구현하기 위해 먼저 비스듬히 입사하는 빛에 대해서도 좋은 저반사 및 광흡수 효과를 가지는 나노구조 표면을 구현했으며, 이를 광흡수 표면으로 활용하여 자기조립 나노입자 기반의 구조색 표면과 결합함으로써 자연모사 구조색 표면 제조 기술을 개발함
● 자기조립 나노입자를 광유리(Photonic glass) 구조에 가깝게 배열하여, 시야각에 따른 색변화가 적은 역 오팔 기반 구조색 표면을 제작함

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
● 본 연구가 국내에 서식하는 생물 종의 구조색에 대한 이해를 넓힐 것으로 기대함
● 본 연구에서 수행한 자연의 구조색에 대한 분석 및 자연모사 구조색 표면 제작 기술은 명암비 및 색포화도가 높은 구조색 구현 및 개발에 대한 기술적 진보에 기여할 것으로 기대함
● 특히 명암비를 높이기 위한 광흡수 구조의 결합은 자연모사 구조색 표면 개발에 있어 중요한 요소 기술로 기능할 수 있을 것으로 기대됨
● 본 연구 성과가 색과 관련된 산업 분야, 디스플레이, 비색 센서, 인쇄 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대함

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구 개발의 필요성 ... 4
• 2) 가설 및 최종목표 ... 4
• 3) 연구 범위 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 8
• 1) 자연모사 저반사 표면의 제작 및 특성 분석 ... 8
• 2) 자연의 구조색 구조에 대한 분석 ... 9
• 3) 자연모사 구조색 표면 구현 기술 개발 ... 15
• 4) 연구 목표 달성도 ... 19
• 5) 연구수행 결과 ... 20
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 22
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 22
• 6. 참고문헌 ... 23
• 끝페이지 ... 23