영국에 있는 한국인 과학자들이 반도체 소자인 양자점(quantum dot)으로 자연광에 가까운 빛을 만들어내는 백색 조명 시스템을 개발했다.
영국 케임브리지대의 김종민 석좌교수와 정성민 박사 연구진은 지난 3일 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션’에 “양자점으로 일반 발광 다이오드(LED)보다 많은 원색을 만들어 대낮 자연광을 더 정확히 재현하는 데 성공했다”고 밝혔다.
양자점은 나노미터(10억분의 1미터) 단위의 초미세 반도체 입자다. 전류를 흘리면 같은 물질이라도 크기나 구조, 배열에 따라 다른 색을 낸다. 연구진은 양자점의 크기를 달리해 적색과 녹색, 청색과 같은 종전 LED의 빛 삼원색에 청록색까지 추가했다.
실험 결과 태양광에서 물체 고유의 색이 100% 나타난다면 양자점 LED는 이를 92%까지 구현했다. 종전 LED 전구는 80%에 그친다. 연구진은 “양자점 LED 조명은 생체 리듬에 맞춰 다양한 색을 구현할 수 있다”며 “아침이나 저녁에는 자연광처럼 적백색을 내고 한낮에는 청백색을 낼 수 있다”고 밝혔다.
케임브리지대 연구진은 인공지능 최적화에 쓰이는 알고리즘을 적용해 색상을 설계했다. 이와 함께 나노 기술로 양자점 크기를 3~30나노미터로 조절해 LED보다 더 많은 원색을 구현했다. 김종민 석좌교수는 “양자점 기반의 고성능 스마트 백색 조명 시스템을 세계 최초로 구현했다”며 “일상에서 양자점 스마트 조명을 활용하는 데 이정표가 될 것”이라고 밝혔다.