국내 연구진이 가짜를 골라낼 수 있는 위조방지시스템 원천 기술 개발에 성공했다. 미세 입자에 3차원 홀로그램, 구조색, 형광 특성 등 보안 정보를 다양한 형태·조합으로 만들어 위조를 방지한 기술이다. 빠르면 올해 말부터 화장품에 적용된다.

울산과학기술원(UNIST) 이지석 교수 연구팀은 미세 공액고분자 입자 내부에 위조 식별 정보를 다중적으로 숨겨 놓는 제조 기술을 개발했다고 밝혔다.

연구진이 개발한 공액 고분자 입자는 보는 방향에 따라 색이 달라지는 특성을 지닌다. 이 입자를 물에 담그면 구조색이 사라지면서 입자 내부에 저장된 입체 문양의 3차원 홀로그램이 나타난다. 입자에 빛을 비추면 3차원 홀로그램 형광 패턴도 생긴다.

이지석 교수는 "입자(매질) 내에 구현한 3차원 홀로그램은 착시현상을 이용하는 기존 홀로그램과 달리 보는 각도에서 모두 형태가 다른 진정한 3차원"이라며 "공액 고분자 매질에 '풀 패러랙스(Full-Parallax)' 특성이 있는 3차원 홀로그램 구현은 세계 최초"라고 전했다.

5만원권 지폐에는 은선, 숨겨진 그림 등 위조방지 장치가 숨겨져 있다. 이 입자로 여러 위조방지 장치를 하나의 글자에 모을 수 있다. 보는 방향에 따라 다른 글자가 나타나고, 물에 담갔을 때 글자가 사라지는 위조방지 장치가 대표적이다. 또 글자의 픽셀 역할을 하는 입자 내부에는 3차원 홀로그램이 저장돼있어 픽셀이 또 다른 위조방지 장치가 된다.

이 기술은 격자무늬, 빗살무늬와 같은 마스크 필터 사이로 빛을 통과하게 해 광경화 공액 고분자에 가해지는 빛의 양을 군데군데 조절하는 것이 핵심이다. 빛의 양에 따라 고분자 굳기와 굴절률 등이 삼차원적으로 달라져 구조색과 홀로그램 문양이 나타난다. 구조색과 홀로그램 문양은 마스크 종류를 바꿔 조절한다.

미세 공액고분자 입자 제조에는 고정밀·자동화 공정이 사용됐다. 연구진은 이를 응용해 머리카락 굵기 입자 내부에 고해상도 명화를 프린팅했다. 육안으로는 보이지 않지만, 시중에 파는 확대경만으로 쉽게 명화를 볼 수 있다.


이지석 교수 연구팀은 위조방지첨가제 역할을 하는 미세입자 대량 제조도 성공했다. 이 미세입자는 가로, 세로로 4개씩 총 16개의 격자가 있다. 각 격자당 4개의 색상 구현이 가능하다. 격자당 발현되는 색상 조합을 다르게 하면 미세입자 1개당 약 40억 이상의 암호 코드를 만들 수 있다.

제1 저자인 오종원 UNIST 에너지화학공학과 박사과정 연구원은 "연구에 쓴 소재는 외부환경에 반응해 광학신호 변화를 보이는 입자를 쉽게 제작할 수 있어 빛을 능동적으로 제어하는 메타물질로도 응용될 것"이라 설명했다.

한편, 이 교수팀은 대학원생, 학부 졸업생과 위조방지 시스템 개발 회사를 창업해 기술 상용화를 위해 노력하고 있다.

신유빈 기자 postmoneynews@gmail.com