유도표지판 등 활용 기대
■사업화 유망 히든테크
(36) 초장잔광 형광체 개발
성균관대 윤대호 교수팀
인체에 해로운 유해물질 없이 장잔광 특성이 우수한 형광체가 개발됐다. 경제적이고 친환경적인 국산 기술이 개발돼 형광체 소재 관련 국내 기업의 경쟁력이 높아질 것으로 전망된다.
윤대호 성균관대 교수팀은 '초장잔광 형광체 개발 및 효율 향상기술'을 개발, 산업체에 이전하고 상용화를 위한 후속 공동연구에 나선다.
장잔광 형광체는 햇빛이나 전등 등 인공 광원의 자극을 받아 에너지를 흡수한 후, 그 에너지를 차단한 후에도 어두운 곳에서 장시간 스스로 빛을 발생하는 형광체를 말한다.
ZnS:Cu(녹색), CaS:Bi(청자색) 같은 황화물계 화합물을 모체결정으로 하는 장잔광 형광체는 군사용이나 비상구 등 표식장치에 사용된다. 하지만 방사능 물질을 함유하고 있어 취급이나 폐기에 어려움이 있다. 또 황화물계 형광체의 경우 대기 중의 습기나 탄산가스에 매우 불안정해 내구성이 급격히 저하되며 잔광 시간이 짧다. 입자를 미분해 도료화하거나 잉크화해 사용할 경우에도 광도가 급격하게 저하되는 단점이 있다.
연구팀은 이러한 단점을 보완하기 위해 셀룰로스 미세기공에 주요 원료인 탄산스트론튬과 알루미나를 삽입하고 고속으로 열처리하는 액상전구체소결(LPP)법을 적용해 단시간에 고순도의 균일한 입자를 합성했다. 이 형광체는 환경유해물질을 쓰지 않으면서도 가시광선이나 자외선에서 안정성을 유지하고, 우수한 장잔광 특성을 보였다.
더불어 유로피움(Eu), 디스프로슘(Dy) 등 도핑물질을 제어해 휘도와 잔광시간을 향상시켰다. 장잔광 형광체는 피난 유도 표시판, 야간 안전표시판뿐 아니라 보안, 레저, 놀이도구, 야광도료, 스포츠용으로 사용되는 발광소자, 위조지폐 방지기술 등에 폭넓게 적용될 것으로 보인다.
연구팀은 미래창조과학부 연구성과 사업화 지원사업을 통해 에프씨씨에 기술을 이전했고, 상용화를 위한 후속연구를 진행하고 있다.
윤대호 교수는 "기존 장잔광 형광체 제조기술에 비해 균일한 입자 크기, 높은 광도, 잔광 수명 등에서도 기술적 우위성이 있다"며 "이 기술을 통해 수입에 의존하고 있는 장잔광 형광체소재를 국산화해 국내 기업의 경쟁력을 확보할 수 있을 것"이라고 말했다.
백나영기자 100na@
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