작성일 : 18-08-09 21:00
강봉철 금오공대 교수연구팀 "고글·VR 등 웨어러블 기기 적용 기대" , "김서림 순식간에 제거"···스마트 안경 개발
 글쓴이 : happy
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"김서림 순식간에 제거"···스마트 안경 개발

강봉철 금오공대 교수 "고글·VR 등 웨어러블 기기 적용 기대"

박성민 기자 sungmin8497@hellodd.com

입력 : 2018.08.07|수정 : 2018.08.07

레이저 필라멘트 생성을 위한 광학 실험 장치 개략도. 안경표면에 형성된 초투명 배선의 가열에 의한 순간적인 김서림 제거 현상.<사진=한국연구재단 제공 >

레이저 필라멘트 생성을 위한 광학 실험 장치 개략도. 안경표면에 형성된 초투명 배선의 가열에 의한 순간적인 김서림 제거 현상.<사진=한국연구재단 제공>


국내 연구팀이 김서림을 순식간에 제거하는 스마트 안경을 개발했다.

한국연구재단(이사장 노정혜)
강봉철 금오공과대학교 교수 연구팀이 안경을 포함한 다양한 웨어러블 광학기기의 김서림을 순식간에 제거할 수 있는 초투명 배선 제조 기술을 개발했다고 7일 밝혔다.

최근 안경뿐만 아니라 가상현실(VR) 기기, 스포츠 고글 등의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 이들의 가장 불편한 점은 잦은 김서림과 성애로 시야가 방해받는 것이다. 다양한 습기 방지 코팅을 적용한 제품이 출시되고 있으나 그 효과는 미미한 수준이다.

또 빠르고 효과적인 해결책으로 열선코일을 안경에 부착하는 방법이 제시되었지만, 시야를 방해하기 때문에 눈 가까이 사용하기 어렵다. 무수히 많은 디자인과 곡률을 가진 각각의 안경에 맞춰 제작하는 것은 현실적으로 불가능하다.

고온다습환경에서 일반 안경은 쉽게 습기가 발생해 배경이미지가 완전히 가려짐. 연구팀이 개발한 스마트 안경은 동일조건에서 김서림 없이 깨끗한 시야 확보 가능. 순간적으로 안경의 표면 온도만 80도 가까이 상승시켜 습기를 제거하는 원리.<사진=한국연구재단 제공 >

고온다습환경에서 일반 안경은 쉽게 습기가 발생해 배경이미지가 완전히 가려짐. 연구팀이 개발한 스마트 안경은 동일조건에서 김서림 없이 깨끗한 시야 확보 가능. 순간적으로 안경의 표면 온도만 80도 가까이 상승시켜 습기를 제거하는 원리.<사진=한국연구재단 제공>


연구팀은 돋보기로도 보이지 않을 만큼 얇은 1 마이크로미터(μm)의 초투명 금속 배선을 안경 표면에 형성했다. 미세 전력으로도 금속 배선이 쉽게 가열되어 순식간에 습기를 제거해준다.

핵심 기술은 '레이저 필라멘트 성장 소결'이라는 신개념 금속 배선 인쇄기술이다. 전구의 필라멘트처럼 얇고 가느다란 레이저 초점을 은 나노입자와 유기화합물이 섞인 용액에 쪼여주면 투명한 초미세 배선을 안경알 위에 제작한다.


머리카락 굵기의 100분의 1 정도인 초 투명 금속 배선은 플라스틱, 필름, 유리 등 다양한 소재에 형상과 곡률에 상관없이 제작될 수 있다. 기존 기술과 달리 흐릿하고 어두워지는 왜곡 현상이 없고 유리 수준인 98% 이상의 빛 투과율을 확보했다.

강봉철 교수"기존 인쇄 전자기술의 해상도를 5배 이상 향상 시킨 것으로서 제조기술 혁신을 통하여 불가능·비상식적인 개념을 새로운 기능과 가치를 창출할 수 있는 제품으로 탈바꿈시켰다"라며 "김서림·습기·성애 제거를 위해 안경, 스마트 글래스, VR 기기, 스포츠 고글, 특수 안경, 헬멧 등 다양한 웨어러블 기기의 적용이 기대된다"고 말했다.

한편, 이번 연구 성과는 국제학술지 저널 '오브 머터리얼즈 케미스트리'(Journal of Materials Chemistry C)에 7일자 표지논문으로 게재됐다.



김 서리지 않는 스마트 안경 나온다

2018년 08월 07일 16:47
금오공대 연구진이 개발한 김 서림 없는 스마트 안경 렌즈(왼쪽). 가는 금속 배선에 미세 전류를 흘려 주면 순식간에 김이 제거된다. - 금오공대 제공
금오공대 연구진이 개발한 김 서림 없는 스마트 안경 렌즈(왼쪽). 가는 금속 배선에 미세 전류를 흘려 주면 순식간에 김이 제거된다. - 금오공대 제공

국내 연구진이 안경의 김 서림을 순식간에 제거하는 기술을 개발했다. 안경, 가상현실(VR) 기기 등 다양한 웨어러블 기기는 물론이고 스마트폰 화면에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
 
강봉철 금오공대 기계공학과 교수팀은 안경 같은 광학기기의 김 서림을 순식간에 제거할 수 있는 투명 배선 제조 기술을 개발했다고 7일 밝혔다. 눈에 보이지 않을 정도로 가는 금속 배선을 안경 표면에 깔고 미세 전류를 흘려보낸 뒤, 이때 가해지는 열로 습기를 제거하는 기술이다. 금속 배선의 굵기는 머리카락 굵기의 100분의 1 정도인 1㎛(마이크로미터·1㎛는 100만 분의 1m)에 불과하다. 미세 전류만 흘려줘도 순간적으로 배선 부위만 섭씨 80도까지 가열돼 습기가 제거된다.
 
기존에도 습기 방지 코팅이나 열선코일 같은 방법이 있었지만, 시야가 흐릿해지거나 아예 가려지는 문제가 있었다. 또 다양한 디자인과 형태를 가진 안경에 적용하기엔 어려움이 따랐다. 반면 연구진이 개발한 투명 금속 배선의 경우, 빛 투과율이 배선을 깔지 않은 일반 유리 렌즈와 동일한 98% 이상 유지되는 것으로 나타났다. 특히 유리뿐만 아니라 플라스틱, 필름 등 다양한 소재 위에 형상과 곡률에 관계없이 제작할 수 있어 활용도가 높다다. 

 

이는 기존 금속 배선 인쇄 기술의 해상도를 5배 이상 향상시킨 결과다. 연구진은 레이저 회절 광학계로 전구의 필라멘트처럼 가늘고 얇은 레이저 초점을 구현하고, 이를 통해 1㎛ 굵기의 가는 배선을 제조했다.
 

연구진은 이 기술을 실제 안경에 적용해 고온·다습한 환경에서도 순식간에 김 서림과 성에를 제거할 수 있는 무(無)습기 스마트 안경을 개발했다. 이를 바탕으로 기술을 실증하고 인체 무해성도 검증했다. 원천기술에 대한 특허와 안경, 스마트 글래스, 스포츠 고글, 헬맷 등 다양한 제품을 대상으로 한 응용 특허도 출원을 완료한 상태다. 강 교수는 “다양한 제품군으로 적용 범위를 확대해 상용화 가능성을 평가할 계획”이라고 밝혔다.

 

연구 결과는 국제학술지 ‘저널 오브 머티리얼스 케이스트리’ 7일자 표지논문으로 게재됐다.

  • 송경은 기자 kyungeun@donga.com