융합학문의 성격을 띈 ‘안경광학’이 삶의 질 향상은 물론 에너지 절약에도 크게 기여하면서 각광받고 있다. 태양광을 이용하거나 능동적 기능 조절이 가능한 신개념의 윈도우 개발은 주거문화 및 사무환경 개선을 통한 삶의 질적 향상을 위해서 꼭 필요한 연구 분야로 더욱 주목받고 있다. 극동대학교 안경광학과 강봉훈 교수를 통해 최근 연구 동향을 알아봤다.

응용성과 실용성 높은 광재료를 찾아라!
에드워드 윌슨이 쓴 ‘통섭’이 국내에 번역, 출간된 뒤 요즘 우리 사회의 화두가 ‘통섭’이라면 안경광학이라고 하는 영역이 그렇다고 볼 수 있다. 강봉훈 교수는 “물리학 분야 중 광학을 전공해 광재료와 관련된 연구를 진행해오다 안경광학이라는 영역을 접하게 되면서 좀 더 다양하고 복합적인 연구주제에 대한 관심을 자연스럽게 갖게 되었다”고 자신의 연구분야를 소개했다. 융합학문이라는 전공에 맞게 다기능적 전문성을 갖는 연구실을 조성하고 있다는 강 교수는 요즘 여러 분야에 응용되는 광재료를 다양한 방법으로 제조하고 선형 및 비선형 광학적 성질에 대해 중점 연구하고 있다. 주로 다루고 있는 대표적 광재료로는 파장가변성(frequency conversion) 단결정, 광정보저장(data storage) 단결정, 레이저용 유리, 광제한(optical limiting) 재료, 광변색(photochromic) 재료 등 다소 생소한 재료들이다.

이들 광재료의 광학적 기능을 통해 다양한 응용성을 찾고 있는 강 교수는 연구중 특히 광정보저장 단결정중 이중 첨가 SBN 단결정의 경우는 국내 유일하게 제조에 성공하는 쾌거를 맛봤다. (한국과학기술연구원 광전세라믹스 연구실) 강 교수는 또 의료분야 응용을 위한 고체상태 레이저 재료를 제작하는 등 무기물 광재료에 대한 제조 및 평가를 연구해 왔다. 현재 진행하고 있는 연구분야는 광제한, 광변색 재료 등에 대한 제조 및 평가이다. 이러한 광재료는 응용성이 비교적 다양하고 실용성 또한 높다는 것이 강 교수의 설명이다. ‘Optical limiting, 광 제한’이란 임의의 광세기에 대해 균일한 광투과성을 갖는 현상으로 쉽게 설명할 수 있다. 즉 일정 부분 원하는 양의 빛만을 투과하게 하는 것을 말한다. 또한 ‘광변색’은 자외선 빛에 의한 자발 발색을 의미하며 실외에서 자발적으로 착색되고 자외선이 없는 실내 환경에서 자발적으로 탈색되는 현상을 말한다. 이러한 광변색 현상을 이용한 광학분야에서의 응용은 광변색 필름, 광변색 유리, 광변색 렌즈 등을 꼽을수 있다.

광변색 렌즈란 가시광선 영역중 자외선 영역의 빛의 양에 따라 색이 바뀌는 렌즈로, 실외에서 햇빛을 많이 받을수록 색 농도가 진해지고 실내에서와 같이 자외선의 농도가 줄어들면 색 농도가 옅어지는 렌즈를 말한다. 기존의 광변색성 재료는 재료내 분산에 의한 방법으로 광반응 속도 및 변색 정도의 한계 등이 있다. 현재 다양한 색을 구현할 수 있는 박막형 광변색 렌즈의 개발에 중점을 두고 있다는 강 교수는 “십여년전부터 다양한 방법으로 연구는 되어왔지만, 태양에너지를 이용하거나 능동적 기능 조절이 가능한 신개념의 윈도우 개발은 세계적으로 관심을 가지고 있는 지구를 보호하는 것과도 관련되어 주거문화 및 사무환경 개선을 통한 삶의 질적 상승을 위해서 꼭 필요한 연구 분야”라고 말했다.

강 교수는 이어 “현재 진행중인 연구는 의료기기에(안경렌즈 등) 국한적이기는 하지만 추후 지속적 연구를 통하여 태양광에 의한 에너지 절약에 따른 에너지 사용 감소의 경제적 효과와 에너지 효율성 윈도우의 사용에 의해서 전세계 에너지 소비량을 절감할 수 있는 것으로 기대한다”며 “더 나아가서는 환경 친화적이고 쾌적한 환경 제공, 에너지 절약 등을 통한 신개념의 고부가가치 산업화 개발에 활용은 물론 에너지 문화 풍토 개선 및 학생들의 에너지환경 교육의 활용도 가능할 것”이라고 전망했다.