나노돌기 유리로 제작한 초발수·초친수 안경렌즈. 안경을 냉장고에 넣었다가 꺼낸 모습. 초발수성(superhydrophobic) 렌즈(아래 왼쪽)에는 미세한 물방울이 맺혀 김이 서렸지만 초친수성(superhydrophilic) 렌즈에는 김서림이 없다. /사진제공=한국과학기술연구원

국내 연구진이 유리 표면에 나노미터(1nm는 10억분의 1m) 크기의 돌기를 깔아 김서림이나 먼지, 빛반사 등을 줄인 기능성 유리를 개발하는 데 성공했다.

문명운 한국과학기술연구원(KIST) 계산과학센터장은 유리 표면에 지름 100nm 돌기를 촘촘히 깔아 김이 끼지 않고 물도 묻지 않으면서 동시에 선명한 유리를 개발하는 데 성공했다고 19일 밝혔다.

연구팀은 유리 위에 투명한 이산화실리콘막을 미리 코팅해 플라즈마로 표면을 부식시키는 공정 중에 투명막 위에 나노점들이 자가 배열되도록 유도했다. 이렇게 배열된 점들이
기존 표면과의 부식속도 차이를 유발해 유리 표면에 나노구조를 형성하게 만들었다.

이 방법은 기존 마이크로 금속입자를 이용하는 유리 패턴 제작 방법과 달리 공정 과정을 줄이고, 금속입자를 유해한 강산용액으로 제거하는 후처리 공정 대신 친환경 수처리 공정만으로 가능하게 한다. 기존 방법보다 공정이 훨씬 단순해진 대신 금속입자 제거에도 환경에 해로운 강산성 용액 대신 물을 사용해 친환경적으로 바뀐 것.

이렇게 제조한 나노돌기들은 유리위에 첨가된 것이 아닌 유리 자체의 구조이므로 내구성이 뛰어나 오랫동안 기능성을 유지할 수 있다.

문명운 박사는 “기능성 유리제품 수요가 높아 이 기술의 활용도가 매우 클 것으로 보인다”며 “이 나노돌기 제작 공정은 평면뿐 아니라 곡면 유리나 렌즈에도 적용할 수 있어 비구면 렌즈나 안경, 곡면 TV, 모바일용 등 3차원 구조의 유리에 활용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

한편 연구팀의 이번 연구 결과는 ‘사이언티픽 리포트’ 20일자에 게재됐다.