[특집에 부쳐] 고분자 광결정

고분자 과학과 기술 제 22 권 6 호 2011년 12월 527 광결정(photonic crystals)은 서로 다른 굴절률을 갖는 유전물질이 주기적으로 배열된 구조체로서, 각각의 규칙적인 격자점에서 산란되는 빛들 사이에 중첩적 간섭이 일어나 특정한 파장 영역대에서 빛을 투과시키지 않고 선택적으로 완전히 반사되는, 즉 광밴드갭을 형성하는 물 질을 말한다. 1987년 Eli Yablonovitch와 Sajeev John에 의해 처음 이론적으로 제안된 이후 오랫동안 많은 연구자들의 관심을 받아왔으며, 이 론적 연구뿐만 아니라 실험적으로 큰 진보를 이루었다. 특히 광결정을 이용한 광도파로, 레이저, 광스위치 등의 광회로 소자로의 응용뿐만 아니라 광결정 구조 내에서의 흑체복사와 같은 새로운 물리적 현상 등이 실험을 통해 규명되었다.

최근 이러한 광결정 연구는 고전적 무기물질을 기반으로 한 연구에서 한걸음 더 나아가 고분자를 포함한 소프트한 유기물질을 기반으로 한 광결정의 제조와 광학적 특성의 평가 및 새로운 응용연구로 확장되고 있는 실정이다. 소프트한 고분자를 기반으로 한 광결정의 연구에서는 기 존에 다루지 못했던 비대칭, 비선형 구조의 광결정 제조뿐만 아니라 광밴드갭을 다양한 외부 자극을 통해 조절할 수 있는 가변광결정의 연 구를 가능하게 하였으며, 또한 이를 통한 광결정 기반 센서, 메모리, 태양전지, 디스플레이 소자 등을 포함한 새로운 응용연구로 이어졌다.

본 특집에서는 고분자를 이용한 다양한 광결정의 제조 방법과 응용연구에 대해 최근 연구 동향을 소개하고자 한다. 이를 위해 비등방성 콜 로이드 입자의 제조와 이를 통한 새로운 광결정구조의 제조 및 광학적 특성에 대한 연구를 소개하고, 태양전지에서 광결정의 역할 및 활용 을 살펴보고자 한다. 또한 하이드로 젤을 포함하는 inverse opal 또는 블록 공중합체 광결정의 가역적 광밴드갭 조절과 이를 이용한 센서, 메모리 및 디스플레이 소자로서의 최근 응용 연구를 소개하고자 한다.

본 특집호에 소개된 고분자 광결정 연구들이 독자들의 각 연구분야에서 다양하게 응용되고 저변 확대되는데 일조하길 희망한다. 마지막으 로 바쁜 일정에도 기꺼이 원고 의뢰를 흔쾌히 승낙해주시고 귀중한 원고를 준비해 주신 저자들께 진심으로 감사 드린다.

특집에 부쳐

고분자 광결정

특집기획 강영종

강영종 1996 1998 1998~

2000 2005 2005∼

2007 2007∼

현재

한양대학교 화학과(학사) 한양대학교 화학과(석사) 삼성SDI 연구원

University of Minnesota(박사) MIT(박사후 연구원) 한양대학교 화학과 조교수