'짝퉁 불가' 입자에 홀로그램 세겨 위조 막는다

3차원 홀로그램 포함하는 다중위조방지 원천기술 개발
고정밀·자동화 제조 기술로 머리카락 굵기에 명화 프린팅

개발된 미세 공액고분자 입자의 특성 분석

[아시아경제 황준호 기자] 반도체처럼 전도성이 있는 고분자인 공액 고분자 입자에다 위조 식별 정보를 숨겨, 위조를 방지하는 기술이 개발됐다. 이 기술을 개발한 연구팀은 위조를 원천적으로 봉쇄한 기술이라는 점에서, 차세대 위조방시스템의 핵심 기술이 될 것으로 전망했다.

울산과학기술원은 이지석 교수의 연구팀이 공액고분자 입자 내부에 위조 식별 정보를 다중적으로 숨겨 놓는 새로운 제조 기술을 개발해 연구 성과가 네이처 머티리얼즈에 4일(현지시각) 실렸다고 밝혔다.

개발된 입자의 특성과 이를 이용한 위조 방지 장치 예시

연구팀은 미세 입자에 3차원 홀로그램과 구조색, 형광 특성 등의 보안 정보를 다양한 형태와 조합으로 구현해 위조가 불가능하도록 하는 기술을 개발했다. 연구팀이 개발한 공액 고분자 입자는 보는 방향에 따라 색깔이 달라지는 특성(구조색)이 있다. 이 입자를 물에 담그면 구조색이 사라지면서 입자 내부에 저장된 3차원 홀로그램(입체 문양)이 나타난다. 또 입자에 빛을 비추면 3차원 홀로그램 형광 패턴이 생긴다.

이 교수는 "입자(매질)내에 구현된 3차원 홀로그램은 착시현상을 이용하는 기존 홀로그램과 달리 보는 각도에서 모두 형태가 다른 진정한 삼차원"이라며 "공액 고분자 매질에 풀 패러랙스(full-parallax) 특성을 지닌 3차원 홀로그램을 구현한 것은 세계 최초"라고 설명했다.

미세 공액고분자 입자 제조 과정

이 기술은 격자무늬, 빗살무늬와 같은 '마스크 필터' 사이로 빛을 통과하게(masking)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.

예를 들어, 이 기술을 활용하면 5만원권 지폐에 보는 방향에 따라 다른 글자가 나타나고 물에 담그면 글자가 사라지는 위조방지장치를 넣을 수 있다. 또 글자의 '픽셀' 역할을 하는 입자 내부에 3차원 홀로그램을 넣어, 또다른 위조방지장치로 활용할 수도 있다.

특히 이 위조방지장치는 쉽게 상용화가 가능하다. 연구팀은 이번에 개발한 공액고분자 입자 제조에 쓰인 기술로, 머리카락 굵기 입자 내부에 고해상도 명화를 넣기도 했다. 육안으로는 보이지 않지만 시중에 파는 확대경만으로 쉽게 명화를 볼 수 있다. 또 태건트(위조방지첨가제) 역할을 할 수 있는 미세입자를 대량으로 제조하는데도 성공했다. 이 미세입자는 가로, 세로로 4개씩 총 16개의 격자가 있으며 각 격자 당 4개의 색상을 구현할 수 있다. 격자 당 발현되는 색상 조합을 다르게 할 경우 미세입자 1개당 약 40억(416) 이상의 암호 코드를 만들 수 있다.

미세 공액고분자 입자 제조에 쓰인 고정밀 자동화 기술을 응용한 사례

이 교수는 "이 기술을 활용해 머리카락 굵기의 입자 내부에 명화가 고해상도로 프린팅된 위조방지 그래픽스티커와 태건트(taggant, 식별정보가 포함된 위조방지첨가제)를 대량 제조하는 것이 가능하다"며 "보안 산업 분야에서 혁신적인 원천 기술이 될 것"이라고 밝혔다.

제 1저자인 오종원 에너지화학공학과 박사과정 연구원은 "연구에 쓴 소재는 외부환경에 반응해 광학신호 변화를 보이는 입자를 쉽게 제작할 수 있어 빛을 능동적으로 제어하는 메타물질로도 응용될 것"이라고 설명했다.

한편, 이 교수팀은 대학원생 및 학부 졸업생과 함께 ㈜AMHOLO라는 위조방지 시스템 개발 회사를 창업해 해당 기술의 상용화에 박차를 가하고 있다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr