나노섬-나방눈 광결정 구조 융합 차세대 태양전지, 광학 디스플레이 발전에 활용 가능 기계공학과 김경식 교수의 광학 메타물질 연구실의 연구 성과가 재료 분야에서 세계적 권위의 저널인 ‘어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)’(IF 10.88) 23권 48호에 12월 22일 게재됐다. ‘Broadband optical antireflection enhancement by integrating antireflective nanoislands with silicon nanoconical-frustum arrays’이라는 제목으로 게재된 이 연구결과는 김경식 교수가 교신저자, 석박통합과정 박해성 대학원생이 제1저자, 미국 보스턴 칼리지(Boston College)의 파디야(Padilla) 교수가 공동저자로 참여했다. 이 논문은 고효율 차세대 태양전지 및 광학 디스플레이 등에 널리 사용될 수 있는 새로운 형태의 고효율 반사방지막 광결정 소재 기술을 제시하고 있다. 현재 산업 현장에서 주로 이용되고 있는 4분의1 파장 반사 방지막을 나노섬(nanoislands)의 개념으로 도입하여, 최근 각광받고 있는 광대역의 나방눈(biomimetic moth’s eye) 구조에 융합시킴으로써, 기존 반사방지 성능의 한계를 극복하는 새로운 방법을 세계 최초로 제시했다. 이 방법은 나노스피어 리소그래피(nanosphere lithography)와 반도체 공정 기술을 이용해서 실험적으로 구현했으며, 공정이 어려운 매우 작은 나노 구조를 만들지 않고서도 짧은 파장인 근자외선 영역에서의 광손실을 획기적으로 감소시킴으로써 제작공정이 용이한 고효율 광대역 광결정 포토닉스 소재 구현에 큰 역할을 할 것으로 기대된다. 광학 메타물질 연구실은 음굴절률 메타물질 기술을 기반으로 반도체 및 LCD 산업에 중요한 회절한계를 극복하는 차세대 수퍼분해능 광리소그래피 기술과 광학 스텔스 관련 투명망토 기술을 비롯하여 다양한 기능성 광 메타소자 개발 연구를 활발하게 진행하고 있다.