– 카이랄 나노구조로 가시광 전 영역 ‘리얼풀컬러’ 구현…기존 RGB 혼색 한계 극복
– 전자피부, AR, 홀로그램, 레이저 등 차세대 디스플레이 혁신에 기여
【관련 국정과제】 27. 기초연구 생태계 조성과 과학기술 인재 강국 실현
과학기술정보통신부(부총리 겸 과학기술정보통신부 장관 배경훈, 이하 ‘과기정통부’)와 한국연구재단(이사장 홍원화, 이하 ‘연구재단’)은 대한민국 과학기술인상 9월 수상자로 포항공과대학교 전자전기공학과 최수석 교수를 선정하였다.
대한민국 과학기술인상은 최근 3년간 독창적인 연구 성과를 창출해 과학기술 발전에 크게 기여한 연구자를 매월 1명 선정해 과기정통부 부총리상과 상금 1천만 원을 수여하는 상이다. 과기정통부는 2026년부터 우수과학자 포상의 영예성을 강화하기 위해 기존 ‘이달의 과학기술인상’ 명칭을 ‘대한민국 과학기술인상’으로 격상(시상명칭의 대한민국 브랜드화)하여 운영하고 있다.
과기정통부와 연구재단은 세계 최초로 전자식 영상 전송에 성공(필로 판즈워스, 1927.9.7.)한 9월을 맞아, 카이랄 나노구조*로 가시광 전 영역의 빛의 색과 파장을 직접 생성·변화시키는 ‘리얼 풀 컬러’ 기술을 개발하여 차세대 디스플레이와 광전자 기술의 혁신을 이끈 최수석 교수를 수상자로 선정하였다.
* 왼손·오른손처럼 거울에 비친 형태지만 완전히 겹치지 않는 구조적 특성(카이랄성)을 나노 수준에서 구현
현재 디스플레이와 이미지센서는 주로 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)을 조합(RGB)하여 색을 표현한다. 그러나, RGB 방식은 구조가 복잡하고 자연의 다양한 색·파장을 직접 구현하거나 연속적으로 바꾸기 어려운 한계가 있다.
최수석 교수는 나비나 카멜레온 같은 생명체가 색소 없이도 나노구조를 스스로 형성해 다양한 구조색을 만들어 내는 것에 착안하여, 복잡한 나노공정 없이도 나노 분자 회전 길이를 조절하여 원하는 색과 파장을 직접 만들고 제어할 수 있는 카이랄 나노구조체를 형성* 하였다.
* 카이랄 나노구조는 분자들이 스스로 나선형으로 배열되는 자기조립을 통해 주기적인 광학 구조를 형성
최수석 교수는 스트레쳐블 광전자 소자기술을 도입하여 카멜레온처럼 늘어나는 방향과 정도에 따라 색이 변하는 인공전자피부(Photonic E-Skin)를 구현하였으며, 단순히 색이 변하는 소재를 넘어 변형을 색으로 직접 읽고 분석할 수 있는 기술로 발전시켰다. 또한, 전기적으로 나노구조의 주기를 조절하여 원하는 색을 선택적으로 구현하는 저전압(2V) 가변 컬러필터와 가시광 영역의 색을 바꿀 수 있는 색파장 가변 레이저(Color Tunable LASER)*도 개발하였다.
* 1nm 수준의 좁은 선폭으로도 높고 순수한 색을 구현할 수 있어 디스플레이뿐만 아니라 AR, 홀로그램과 같은 차세대 광학 기술에 OLED(유기발광다이오드), QD(퀀텀닷)보다 유리
해당 성과는 국제학술지 어드밴스드 매터리얼즈(Advanced Materials), 어드밴스드 옵티칼 매터리얼즈(Advanced Optical Materials), 레이저앤 포토닉스리뷰(Laser & Photonics Review) 등에 2023년 8월 및 2026년 3월 각각 표지논문으로 선정되었다.
최수석 교수는 LG 디스플레이에서 19년 재직하면서 RGB 혼색방식의 공정복잡성, 광손실, 색순도 한계를 현장에서 체감하고 이 산업적 통찰을 바탕으로 포항공대 부임 이후 카이랄 나노구조 기반 차세대 디스플레이로 광전자 기술의 외연을 확장하였다. 현재까지 국내외 250여개의 특허를 확보했으며 최근에는 빛의 색·패턴·편광·변형을 활용한 멀티픽셀·멀티컬러 제어 기술을 개발하는 등 이미지센서, 광반도체, 웨어러블 전자 피부, 광 암호화 등으로 연구 영역을 지속 확대하고 있다.
최수석 교수는 “이번 연구는 가시광 전 영역의 색과 파장을 생성·변환할 수 있는 카이랄 나노구조를 개발하여 기존 RGB 혼색 한계를 극복했다는 점에서 의미가 깊다”라며, “향후 차세대 디스플레이, 광반도체, AR, 홀로그램 등 다양한 광전자 분야로 도전적인 연구를 이어가겠다”라고 소감을 밝혔다.
과기정통부는 과학기술인들이 창의적인 사고와 미래지향적인 도전을 통해 인류의 삶을 혁신할 원천기술 연구에 전념할 수 있도록 연구 생태계를 조성하고, 우수한 성과를 내는 연구자에 대한 보상과 예우를 더욱 강화해 나갈 계획이다.
| 참고1 | ’26년 9월 수상자(최수석 교수) 주요 연구성과 설명 |
< 카이랄 나노소재 기반 다중 칼러 가변 기술 개발>
| ㅇ 카이랄 나노구조체를 통한 고유 색의 다중 칼라 파장 구현 및 가변 조절 현재 디스플레이와 반도체 이미지센서는 RGB 3원색의 혼합과 색별 미세 픽셀 설계를 통해 다양한 색을 구현한다. 반면 자연계의 구조색은 나노구조 자체에서 고유한 색 파장을 만들어내지만, 이를 인공적으로 자유롭게 구현하고 변화시키는 데에는 한계가 있었다. 연구진은 나선형 카이랄 나노구조를 정밀 제어해 가시광 전 영역의 색 파장을 직접 구현하고, 스트레칭이나 저전압 전기 자극으로 자유롭게 변화시키는 기술을 개발하였다. 이를 Photonic E-Skin, 가변 컬러필터, 색가변 레이저 및 다픽셀·다중색 광암호화 기술로 확장하였다. 이번 연구는 기존 RGB 혼색을 넘어 빛의 색과 파장 자체를 나노구조 수준에서 직접 생성·제어하는 새로운 광제어기술의 기반을 마련한 성과로, 차세대 디스플레이, 광반도체, 이미지센서 및 광정보 기술의 혁신에 기여할 것으로 기대된다. |
| ㅇ 카이랄 나노소재 기반 색·파장 제어 및 다기능 광전자 플랫폼 구축 이번 성과는 연구진이 축적해 온 카이랄 나노구조의 설계·소재·소자 및 시스템에 걸친 융합 연구를 바탕으로, 기존 RGB 혼색과 고정형 구조색의 한계를 넘어 빛의 색과 파장을 직접 생성·변환·제어하는 ‘Real Full Color’ 광전자 기술을 발전시켜 온 결실이다. 특히 카이랄 구조의 미세 변형을 색과 파장 변화로 시각화해 스트레쳐블 소자의 변형률(Strain)을 실시간 분석하고 구조 설계에 활용하는 새로운 해석 기술을 확립하였다. 이를 기반으로 Photonic E-Skin, 양방향 Wavelength Tuning, 저전압 가변 컬러필터, 멀티컬러 광암호화 및 스트레쳐블 디스플레이로 연구를 확장하였다. 최근에는 OLED의 색순도를 뛰어넘는 풀 컬러 파장 가변레이저(Full-Color Tunable Laser)와 Color–Sound 통합 기술까지 발전시키며, 색·파장 제어에서 구조 해석, 발광·센싱·음향·정보보안으로 이어지는 광전자 응용 가능성을 넓히고 있다. 이러한 연구는 차세대 디스플레이, 광반도체, 웨어러블 전자피부 및 다중감각형 인간–기계 인터페이스의 핵심 원천기술로 활용될 것으로 기대된다. |
| 참고2 | ’26년 9월 수상자(최수석 교수) 이력 |
| 인적사항 | ||
| o 성명 : 최수석 o 생년 : 1974년 o 소속 : 포항공과대학교 전자전기공학과 o 전화 : 054-279-2228 o 이메일 : choiss@postech.ac.kr |
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| 주요 학력 | ||
| o 2006.01. ~ 2010.02. | 미국 케임브리지대학교 전기전자공학 박사 (University of Cambridge Engineering, Electical) |
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| o 1997.03. ~ 1999.02. | 한양대학교 공업화학 석사 | |
| o 1993.03. ~ 1997.02. | 한양대학교 공업화학 학사 | |
| 주요 경력 | ||
| o 2019.02. ~ 현재 | 포항공과대학교 전자전기공학과 부교수, 교수 | |
| o 2020.01. ~ 현재 | 한국 정보디스플리이 학회 이사, 평의원 | |
| o 2010.01. ~ 2019.02. | LG디스플레이 선임연구원/책임/수석연구원 | |
| o 1999.03. ~ 2009.12. | LG디스플레이 연구원/주임/선임연구원 | |
| 전문 분야 | ||
| o 전기광학, 디스플레이, 유연/스트레쳐블 공학, 광센서 | ||
| 연구자 역량(생애) | ||
| o H-Index: 27, SCI 논문수: 40편, 피인용수: 2,577회, 상위 10% 저널 논문 게재 비중: 55% o 연도별 출판 논문의 CNCI(최근 10년) 2016201720182019202020212022202320242025-1.85-1.592.61-1.092.131.712.35 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 – 1.85 – 1.59 2.61 – 1.09 2.13 1.71 2.35 ※ CNCI(Category Normalized Citation Impact): 각 논문이 속한 연구분야의 평균 인용횟수(논문 출판연도~현재)로 논문의 인용 횟수(논문 출판연도~현재)를 나눈 값 |
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| 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 | 2024 | 2025 |
| – | 1.85 | – | 1.59 | 2.61 | – | 1.09 | 2.13 | 1.71 | 2.35 |
| 1927년 9월, 필로 판즈워스가 최초의 전자식 영상을 전송한 지 약 100년. ‘보는 기술’로 시작한 디스플레이는 이제 빛과 색을 자유롭게 다루고, 정보를 처리하는 기술로 진화하고 있습니다. 그 변화의 중심에 선 최수석 교수는 자연의 나비나 카멜레온처럼 분자 스스로 나선형 구조를 이루는 ‘카이랄 나노구조’를 통해 빛의 색과 파장을 직접 제어하는‘리얼 풀 컬러(Real Full Color)’기술을 구현하고, 기존 RGB 혼색의 한계를 극복했습니다. 그의 연구는 산업 현장의 경험과 오랜 연구 성찰을 바탕으로 카멜레온을 닮은 전자피부에서 파장 가변 레이저, 광암호화까지 확장되었습니다. 최수석 교수는 ‘연구란 가보지 않은 불확실한 길에 대한 도전’이자, ‘익숙한 주변의 관찰로 새로운 것을 발견하는 과정’이라며, 자신을 다양한 기술의 본질을 이해하고 조화롭게 융합해 새로운 가치를 만들어내는 ‘요리사와 같은 융합기술 연구자’라 소개합니다. 수많은 실패와 질문을 거듭하며 차세대 디스플레이와 광전자 기술의 새로운 길을 개척하고 있는 최수석 교수를 만나 연구의 시작과 성과, 그리고 빛과 파장 너머에서 그리고 있는 미래를 들어봤습니다. o 대한민국 과학기술인상 수상을 진심으로 축하드립니다. 수상 소감 한 말씀 부탁드립니다. – 대한민국 과학기술인상을 받게 되어 감사하고 뜻깊게 생각합니다. 수상 소식을 들었을 때 가장 먼저 함께 연구해 온 학생들과 동료 연구자들, 그리고 가족이 떠올랐습니다. 이번 수상은 개인의 성과라기보다 오랜 시간 함께 고민하고, 도전해 온 저희 연구진 모두에게 주어진 격려라고 생각합니다. 특히, 차세대 디스플레이, 광전자 기술을 꾸준히 연구해 온 과정이 의미 있게 평가받았다는 점에서 더욱 감사하게 느끼고 있습니다. 연구에는 늘 시행착오가 따르지만, 그 과정에서 기존 기술의 한계를 넘어 새로운 가능성에 대한 도전과 발견하는 것이 연구의 큰 보람이라고 생각합니다. 이번 수상을 앞으로도 흔들림 없이 좋은 연구를 이어가라는 뜻으로 받아들이고, 앞으로도 우리나라 과학기술과 디스플레이·광전자 분야의 발전에 보탬이 될 수 있도록 꾸준히 연구하겠습니다. o 연구뿐 아니라 교육과 학술활동도 활발히 이어오셨습니다. 요즘 어떤 연구와 활동에 집중하시는지 근황이 궁금합니다. – 최근에는 차세대 디스플레이의 방향성과 빛·파장의 확장된 활용 가능성을 고민하며, 세계적으로 관심이 커지고 있는 카이랄 구조체 연구를 이어가고 있습니다. 특히 디스플레이를 단순히 ‘보는’ 소자에서 벗어나 듣고 만지며 상호작용하는 기술로 확장하고, 나아가 빛과 파장을 센싱·정보처리·연산에 활용하는 가능성도 탐구하고 있습니다. 결국 중요한 것은 시대가 필요로 하는 새로운 기능과 가치를 찾아가는 것이라고 생각합니다. 그 과정에서 저와 연구팀이 어떤 의미 있는 기여를 할 수 있을지 고민하고 있습니다. o 25년 이상 디스플레이와 전기광학을 연구해오셨습니다. 그 중에서도 ‘빛과 색을 자유롭게 조절’하는 문제에 주목하게 된 계기가 궁금합니다. – 이 분야에 대한 관심은 LG디스플레이에서 초기 디스플레이 연구를 시작하며 경험한 여러 기술적 고민이 바탕이 되었습니다. 이후 케임브리지대학교 박사과정에서 콜스(Coles) 교수님 연구그룹을 통해 카이랄 소재를 접하면서, RGB 혼색이 아니라 구조 자체로 색과 파장을 직접 만들고 조절할 수 있다는 점에 큰 매력을 느꼈습니다. 이후 POSTECH에서 교수로 연구를 이어오면서 당시의 문제의식과 가능성에 다시 주목하게 되었습니다. 지금은 이를 단순한 색 조절에 머무르지 않고 레이저, 센싱, 편광, 정보처리 등 다양한 광학 기능으로 확장해, 가시광은 물론 그 너머의 넓은 파장 영역까지 빛을 자유롭게 제어하고 활용하는 기술로 발전시키는 데 관심을 두고 있습니다. o 19년간 LG디스플레이에서 산업연구 현장을 이끄시다 2019년 포항공대(POSTECH)로 무대를 옮기셨습니다. 이후 연구를 바라보는 관점이나 방법에 변화가 있었나요? – 디스플레이는 광학, 반도체, 공정, 회로·시스템, 인간공학까지 다양한 기술이 조화를 이루는 대표적인 융합전자공학 분야입니다. 기업에서는 이러한 기술이 실제 제품으로 이어지기 위해 성능뿐 아니라 공정, 신뢰성, 비용, 양산성까지 함께 고려해야 하며, 그 과정에서 치열하게 완성도를 높여야 한다는 것을 배웠습니다. 이러한 경험은 기술을 폭넓게 연결해 바라보는 기술 융합적 시각과, 결국 사용자가 체감할 수 있는 실용 가치로 이어져야 한다는 생각을 갖게 해주었습니다. 이후 대학에서는 보다 근본적인 질문과 새로운 가능성을 자유롭게 탐구하면서, 디스플레이에서 축적한 기술을 더 넓은 분야로 확장하고 있습니다. 산업의 현실적인 시각과 대학의 자유로운 근원적 고민에 대한 탐구를 연결하는 것이 지금 제 연구의 중요한 방향입니다. o 일반적인 TV나 스마트폰 화면은 RGB(Red, Green, Blue), 즉 세 가지 색을 섞어서 다양한 색을 연출하는 ‘색 혼합(Color Mixing)’방식을 씁니다. 이 방식의 한계는 무엇이며, 왜 ‘자연의 색’을 직접 조절하는 기술이 필요한가요? – 아직까지 디스플레이와 이미지센서 분야에서 완벽히 풀지 못한 오랜 과제 중 하나는 ‘자연의 색을 얼마나 정확하고 풍부하게 구현하느냐’입니다. RGB 색혼합 방식은 매우 성숙한 기술이지만, 여러 색을 조합하는 구조이기 때문에 소재와 화소 설계, 공정이 복잡해지고 자연의 순도 높은 색을 그대로 표현하는 데 한계가 있습니다. 반면 나비나 딱정벌레의 구조색은 나노구조 자체가 특정 파장의 빛을 선택해 매우 선명한 색을 만듭니다. 이에 착안해 ‘RGB를 섞는 대신, 나노구조를 조절해 원하는 색과 파장 자체를 직접 만들고 바꿀 수 없을까?’질문을 갖게 되었습니다. 나아가 파장은 그 자체로 정보를 담고 있기 때문에, 이러한 제어기술은 디스플레이를 넘어 레이저, 센싱, 편광, 광정보처리와 광학 연산까지 확장될 수 있습니다. o 이번 연구의 핵심에는 나비나 카멜레온의 색에서 아이디어를 얻은 ‘구조색’과 ‘카이랄 나노구조’가 있습니다. 자연은 색소 없이 어떻게 다양한 색을 만들어내는지, 또 교수님은 카이랄 나노구조를 이용해 어떻게 원하는 색을 만들고 변화시키는지 설명해주세요. – 이 부분이 카이랄 구조색의 가장 흥미로운 점입니다. 우리가 보는 색은 결국 빛의 파장으로 구분되는데, 가시광의 파장은 수백 나노미터 정도입니다. 따라서 이와 비슷한 크기의 규칙적인 나노구조를 만들면 색소 없이도 특정 파장의 빛을 선택적으로 반사해 선명한 색을 구현할 수 있습니다. 놀랍게도 나비나 카멜레온 같은 자연계의 생명체는 이러한 나노구조를 스스로 형성해 다양한 구조색을 만들어냅니다. 문제는 이를 인공적으로 구현하려면 매우 정밀한 나노공정이 필요하다는 점입니다. 반면 카이랄 나노구조는 분자들이 스스로 나선형으로 배열되는 자기조립을 통해 주기적인 광학구조를 형성할 수 있습니다. 이때 나선의 회전 주기, 즉 피치(pitch)를 바꾸면 선택되는 빛의 파장도 함께 달라집니다. 결국 복잡한 나노공정 없이도 분자 구조의 주기를 조절해 원하는 색과 파장을 직접 만들고 자유롭게 변화시킬 수 있다는 것이 저희 연구의 핵심입니다. o 일련의 연구를 통해 ①카멜레온을 모사한 인공전자피부(Photonic E-Skin), ②저전압 가변 컬러필터, ③색파장 가변 레이저(Color Tunable LASER), ④멀티픽셀·광학암호 등으로 기술을 확장하셨습니다. 연구의 주요성과를 소개해주세요. – 가장 중요한 성과는 카이랄 나노구조를 이용해 색과 파장을 제어하고, 이를 다양한 광전자 기능으로 확장을 시도 확인했다는 점입니다. Photonic E-Skin에서는 카멜레온처럼 변형에 따라 색이 바뀌도록 해 스트레칭 정도를 색으로 직접 확인할 수 있게 했고, 저전압 가변 컬러필터에서는 전기적으로 나노구조의 주기를 조절해 원하는 색을 선택적으로 구현했습니다. 최근에는 약 1 nm 수준의 좁은 선폭을 갖는 레이저의 발진 파장을 저전압으로 조절하는 Color-Tunable Laser로 발전시켰으며, 여러 픽셀의 색·파장·편광을 독립적으로 제어하는 광학암호 기술로도 확장했습니다. 결국 구조색에서 출발해 센싱, 필터, 레이저, 정보처리까지 연구 영역을 넓혀왔다는 점이 핵심입니다. 원, 편광과 정보처리까지 다양한 빛의 파장의 활용성을 확장했다는 점이 전체 연구의 핵심이라고 생각합니다. o 특히 카멜레온처럼 늘어나는 정도에 따라 색이 자유롭게 변하는 ‘인공전자피부(Photonic E-Skin)’는 일반인에게도 흥미로운 기술입니다. 이 기술의 원리와 구현 방법도 소개해주세요. – 앞서 설명한 카멜레온 피부의 색 조절을 모사해 본 것인데요. 카멜레온은 피부에 나노 길이 간격의 규칙적인 돌기 구조체가 있습니다. 피부를 잡아당겨 늘리면 피부의 나노 길이 간격이 변하면서 피부색을 변화시킵니다. 이를 모사하기 위해 피부와 같이 스트레칭에 의해 늘어나는 특성을 이용한 색 변화와 동시에 카멜레온과 같이 다양한 색으로 분리 분화되는 스트레칭 다중색 분리(Multi Color Seperation) 기술을 개발하였습니다. 이러한 3축 스트레칭 색 변화에서 어려운 문제는 정확한 스트레칭 늘림의 제어와 조절인데요. 소재의 반응성, 두께와 국지적 늘림 제어 스트레인 균일성 등을 복합적으로 구현하였습니다. 또 다른 문제는 늘림이 색의 파장과 어떤 함수 관계를 가지는지를 규명하는 것인데요. 스트레쳐블 기술을 도입하여 늘림-색파장의 지배 관계식을 규명함으로써, 단순히 색이 변하는 소재를 넘어 변형을 색으로 직접 읽고 분석할 수 있는 기술로 발전시켰습니다. o 2V의 낮은 전압으로 색을 직접 조절하는 컬러필터와 가시광 영역의 색을 바꿀 수 있는 색파장 가변 레이저(Color Tunable LASER)도 개발하셨습니다. 이 두 성과의 핵심은 무엇인가요? – 현재 디스플레이와 이미지센서는 주로 RGB별 발광소자나 컬러필터를 이용해 색을 구현하거나 구분합니다. 이 방식은 색마다 서로 다른 소재와 화소 패턴이 필요하고, 컬러필터의 경우 색소 흡수에 따른 광손실과 색순도 저하도 함께 고려해야 합니다. 저희가 개발한 가변 컬러필터는 이러한 RGB 구분 없이 하나의 카이랄 구조에서 여러 색을 직접 선택하고 변화시킬 수 있으며, 이를 약 2 V의 낮은 전압에서 구현했다는 점이 핵심입니다. 기존의 고정된 컬러필터를 ‘색을 바꿀 수 있는 능동형 광학소자’로 확장한 것입니다. – Color-Tunable Laser는 발광기술의 관점에서 의미가 있습니다. OLED나 QD는 발광 파장폭을 줄여 색순도와 효율을 높이는 것이 중요한 기술 경쟁 요소지만, 기본적으로 발광소재에 의해 색이 정해지고 발광 스펙트럼도 일정한 폭을 가집니다. 반면 레이저는 약 1 nm 수준의 매우 좁은 선폭으로 높은 색순도를 구현할 수 있어 AR·홀로그램과 같은 차세대 광학기술에도 유리합니다. 저희 연구에서는 카이랄 나노구조를 레이저 공진구조로 이용해 이러한 좁은 선폭의 레이저를 구현하고, 다시 그 구조를 저전압으로 조절해 발진 색 자체를 가시광 영역에서 변화시키는 Color-Tunable Laser로 발전시켰습니다. 결국 ‘고정된 RGB 소자에서 벗어나 하나의 소자에서 색과 파장을 직접 선택하고 변화시킨다’는 것이 두 연구를 관통하는 핵심이며, 향후 디스플레이뿐 아니라 이미지센서, AR·홀로그램, 광반도체로 확장될 가능성이 있다고 생각합니다. o 교수님의 연구는 하나의 소자를 넘어 멀티픽셀·멀티컬러 시스템과 광학 암호 기술로도 확장되고 있습니다. 빛·색·패턴·변형을 동시에 활용하는 광학 암호는 기존 방식과 어떻게 다르며, 앞으로 어떤 분야에 활용될 수 있을까요? – AI 시대 진입과 함께 정보의 양과 중요성이 커질수록 암호화와 보안 기술의 중요성도 함께 커지고 있습니다. 현재는 대부분 전기적·디지털 방식의 암호화 기술이 사용되고 있지만, 보다 높은 보안성을 위해서는 기존 방식과 다른 물리적 정보 채널을 함께 활용하는 접근도 필요하다는 생각이 증가하고 있는 것 같습니다. 그런 점에서 빛은 다양한 색과 세기뿐 아니라 파장, 편광, 공간 패턴 등 여러 정보를 동시에 담을 수 있어 매우 흥미로운 암호화 매체로 생각됩니다. 저희 연구는 이러한 빛의 여러 특성을 복합적으로 결합하여 카이랄 구조를 이용해 하나의 소자 안에서 동시에 제어한다는 점에 차별성이 있습니다. 각 픽셀마다 서로 다른 색과 파장, 편광 정보를 부여하고, 전기적 제어나 스트레칭에 따른 변형까지 등의 다중 암호 조건으로 활용할 수 있습니다. 즉, 하나의 이미지 안에 여러 층의 정보를 중첩하고 특정한 광학적·물리적 조건에서만 정보를 읽어낼 수 있도록 하는 것입니다. 앞으로는 기존 전자 암호를 보완하는 물리적 보안 기술뿐 아니라 위변조 방지, 인증, 고밀도 광정보 저장, 광정보처리 등으로도 확장될 수 있다고 생각되고, 다중 암호조건을 광연산으로 확장을 생각해 볼수 있습니다. o 교수님은 기업에서 오랫동안 디스플레이 기술을 개발했고, 대학에서도 산업계와 다양한 공동연구를 진행하셨습니다. 이번 연구에서도 산학협력이 중요한 역할을 한 사례가 있다면 소개해 주세요. – 우리나라는 세계적으로 뛰어난 기업들이 있어 교류와 협력을 통해 연구에 자극을 받고, 피드백도 들을 수 있어 감사한 환경입니다. 저희 연구에서도 LG와 삼성과 많은 교류와 협력이 있었습니다. 일례로 LG디스플레이와는 오랜 기간 스트레쳐블 디스플레이를 함께 연구하면서 소자의 변형과 스트레인 문제를 깊이 이해할 수 있었고, 이러한 경험은 이후 스트레인 시각화와 Photonic E-Skin 연구로 이어지는 중요한 계기가 되었습니다. 또한 삼성미래기술육성재단의 전폭적인 지원을 통해 약 4년 반 동안 카이랄 나노구조와 이를 기반으로 한 레이저 연구를 본격적으로 발전시킬 수 있었습니다. 동시에 광학 기술을 반도체와 이미지센서 분야로 확장하는 연구도 삼성전자와 여러 해 동안 이어오고 있습니다. 그밖에 삼성디스플레이 LG전자, 애플 등과도 논의와 협력을 해오고 있습니다. 앞으로도 이러한 교류가 지속되길 희망합니다. o 교수님의 연구가 실제 산업에 적용된다면 앞으로 5~10년 뒤 TV나 스마트폰, 자동차 등의 디스플레이는 어떻게 달라질 수 있을까요? 또한 이들 기술의 상용화를 위해 해결해야 할 과제는 무엇인가요? – 앞으로 디스플레이의 중요한 방향은 ‘확장성’이라고 생각합니다. TV와 스마트폰의 디스플레이도 계속 발전하겠지만, 디스플레이의 기능 자체가 확장되고, 적용되는 대상도 특정 기기를 넘어 다양한 표면(Surface)과 공간(Space)으로 넓어질 가능성이 큽니다. 이를 통해 단순히 가상의 정보를 보여주는 시대에서, 보다 실감하고 상호작용하는 시대로 넘어갈 수 있습니다. 특히 디스플레이는 빛과 색, 반도체 기술이 융합된 분야이기 때문에, ‘보는’ 기능을 넘어 센싱, 광원, 정보처리, 소리와 촉각 등 새로운 기능으로 확장될 여지도 매우 큽니다. – 따라서 앞으로 5~10년은 이러한 새로운 개념을 정의하고 가능성을 확인하는 연구가 중요할 것 같습니다. 저희 연구도 그 과정에서 하나의 작은 시도라고 생각합니다. 다만 새로운 원리가 실제 제품으로 이어지기 위해서는 연구실 수준의 개념 증명(POC)을 넘어 기업과의 긴밀한 교류와 현실적인 피드백이 필요합니다. OLED나 양자점 기술도 오랜 기초 연구와 산업계의 지속적인 관심이 만나면서 발전해 왔습니다. 이러한 과정에서 새로운 디스플레이와 새로운 디지털 경험이 정의될 것으로 생각합니다. 결국 새로운 기능을 제안하는 것에 그치지 않고, 그것이 기존 기술보다 분명한 사용자 가치와 산업적 이점을 만들어낼 수 있느냐가 가장 중요한 기준이라고 생각합니다. o 이번 성과의 학문적 의미와 산업·경제적 가치를 각각 어떻게 평가하시나요? 특히 우리나라가 경쟁력을 가진 디스플레이·광반도체 산업의 ‘초격차’ 유지에 어떤 기여를 하게 될까요? – 학문적으로는 오랫동안 당연하게 받아들여온 ‘고정된 RGB 3색을 혼합해 색을 구현한다’는 설계 기준에서 벗어나, 다른 가능성을 시도해 보았다는 데 의미가 있다고 생각합니다. 이번 연구에서는 카이랄 나노구조 자체를 제어해 원하는 색과 파장을 직접 만들고 변화시키는 새로운 광파장 제어 가능성을 보여주었습니다. 또한 자연의 구조색 원리를 모사하면서도 이를 전기적·기계적으로 능동 제어할 수 있도록 확장했다는 점에서도 학문적인 의미가 있습니다. 최근 카이랄 구조와 관련한 연구가 세계적으로 빠르게 확대되고 있는 만큼, 저희 연구도 이 분야가 색 표현을 넘어 다양한 광전자 기술로 확장되는 데 작은 기여를 했다고 생각합니다. 산업·경제적측면에서는 가변 컬러필터, 파장조절 레이저 발광, 투명 색 조절 기술등의 디스플레 반도체 센서 등의 산업적 응용성을 기대하고 있고, 카이랄 소재와 이에 기반한 축적된 Strain 과 변형 해석 감지 기술 등이 반도체 등 신뢰성 해석 등에 기여를 기대하고 있습니다. – ‘디스플레이·광반도체 산업의 초격차’는 어려운 질문인데요. 성숙된 디스플레이 산업과 아직 임계점 직전의 광반도체라는 대조적 산업이라고 생각됩니다. 흔히, 공대생들의 표현으로는 ‘로그함수’와 ‘지수함수’의 산업적 포인트에 접해있다고 생각합니다. 디스플레이는 성능 개선에 기반한 급성장기를 넘어, 치열한 경쟁의 로그함수 성숙기에 진입한 시점이라, 함수의 괘적을 달리할 수 있는 새로운 개념 정의 연구가 Next 초격차를 위해 필요하다 생각합니다. 광반도체는 지수함수의 불확실한 초기 바닥에서 급격히 성장하는 임계점의 직전에 있다고 생각합니다. 빠른 연구지원과 산업적 관심 투자가 ‘초격차’의 선점을 위해 필요한 시점이라 생각됩니다. o 25년 이상 연구하면서 수많은 성공뿐 아니라 실패와 시행착오도 경험하셨을 것 같습니다. 연구자로서 가장 힘들었던 고비나 ‘이 연구가 정말 가능할까’라고 생각했던 순간은 언제였으며, 이를 어떻게 극복하셨나요? 오랫동안 연구를 지속하고 좋은 연구성과를 만들어내는 교수님만의 원동력도 궁금합니다. – 연구는 돌이켜 보면, ‘가보지 않은 불확실한 새로운 길에 대한 도전’과 ‘그 과정에서 수없는 매일의 실패’라는 도전과 실패 그리고 다시 도전이라는 매일의 노력의 순간들의 연결이라 생각합니다. 불확실성과 실패 시행 착오는 어쩌면 연구의 대부분의 시간 같습니다. 이에 대한 극복은 ‘논리적 관찰과 끊임없는 자신과 또 연구 동료와의 질문’일 것 같습니다. 이를, 통해 자신의 연구에 자신감을 갖는 것이 중요한 것 같고, 이것이 수많은 실패와 시행착오에서의 배움과 수정과 이를 통한 자기 회복성인 것 같습니다. 저희의 최근 연구에서는 카이랄 소재의 레이징과 파장 조절이 가장 어려운 연구 중 하나였고, 아직도 그 연구의 과정에 있다고 생각합니다. o 포스텍 CSS Research Group을 이끄는 교수이자 학자로서 학생들에게 강조하는 연구 철학이나 원칙은 무엇인가요? – 각자의 연구 스타일이 있습니다만, 저는 넓은 시각에서 다양한 스펙트럼의 기술을 융합하여 최종 이해 혹은 감흥되는 기술로 연결되어야 하지 않을까 싶습니다. 이 과정에서 여러 기술의 특성과 가능성의 관찰과 조화성의 고민이 필요합니다. 그래서, ‘요리사와 같은 연구자’가 되는 것이 중요하다고 생각합니다. 얼마 전 인기가 있었던 요리 경연 프로그램과 같이 다양한 여러 재료의 본질적 가치와 조화성에 대한 넓고 깊은 이해를 가진 요리사가 새로운 감동의 요리를 창작하듯, 빠르게 변화하는 기술과 산업의 시대에서 융합전자공학의 연구도 본질적으로 같은 연구 철학을 가져야한다고 생각합니다. o 연구자로서 궁극적으로 이루고 싶은 목표도 들려주세요. – 글쎄요, 새로운 연구는 실패와 고뇌로 이어지는 고통이기도 하지만, 이를 극복해가는 과정과 연구의 결실은 그 자체 즐거움의 과정이기도 합니다. 연구자로서 새로운 연구 시도와 개념 증명이 실제 산업에 적용되어 사람들에게 도움될 수 있는 기술로 쓰여질 수 있길 희망합니다. o 마지막으로 과학자와 공학자를 꿈꾸는 청소년들에게 선배과학자로서 조언과 격려의 말씀 부탁드립니다. – 과학자와 공학자를 꿈꾸는 학생들 너무 감사합니다. 우리나라처럼 과학과 공학이 중요한 나라에서는 더욱 많은 학생들이 과학자, 공학자를 꿈꾸면 감사하겠습니다. 또, 최근의 변화처럼 우리 사회도 이러한 과학자와 공학자 꿈을 꾸는 청소년들이 더욱 크게 보상받고 성공할 수 있는 환경이 조성되길 바랍니다. 이들 청소년 들에게 감히 조언한다면, 모든 사물에 대한 관찰과 호기심을 가지면 좋겠습니다. 그리고, 무엇이 불편한지에 대한 관찰하는 습관, 지금처럼 해온 것을 꼭 해야하는 지에 대한 질문을 가지면 많은 도움이 될 것 같습니다. |
| 참고3 | ’26년 9월 수상자(최수석 교수) 인터뷰 |
