계명대 기계공학과 김종현 교수, 텍스타일디자인과 김봉섭 교수, 패션디자인과 김은경 교수로 구성된 융합 연구팀이 한국과학기술연구원(KIST) 기후탄소순환연구단과 공동 연구를 통해 실용적인 웨어러블 공학과 첨단 소재 과학을 결합한 새로운 연구 성과를 발표했다.

이번 연구 결과는 응용공학 분야의 권위 있는 국제학술지인 미국화학회(ACS) 발행 Applied Electronic Materials에 게재됐으며, 저널의 속표지(supplementary cover)로 선정되는 성과를 거뒀다.

연구진은 영화 K팝 데몬헌터스에서 주인공들이 초자연적 에너지를 사용할 때 피부 패턴이 빛나며 색이 변하는 장면에서 영감을 받아, 자외선(UV)에 반응해 색상이 변화하는 스마트 원단을 개발했다.

이 원단은 햇빛이나 인공 자외선에 노출될 때 색조가 즉각적으로 변하는 '광반응형 전자섬유(E-textile)'로, 핵심 원리는 자외선에 노출되면 구조가 변하는 '스피로피란(spiropyran)' 분자에 있다. 이 분자는 무색의 닫힌 구조에서 자외선에 반응하면 선명한 색을 띠는 '메로시아닌(merocyanine)' 형태로 전환되고, 소량의 열을 가하면 다시 원래의 색으로 되돌아간다.

이를 통해 직물은 즉각적이면서도 가역적인 색상 변화를 구현해 단순한 패션 디자인을 넘어, 자외선 강도를 시각적으로 알려주는 무전원 안전 감지 센서 기능을 수행할 수 있다. 자외선 노출 시 색 변화로 위험 수준을 즉시 감지할 수 있어, 피부 보호 등 실생활 안전 관리에도 활용 가능성이 높다.

교신저자인 김종현 교수는 "영화 속 시각적 마법을 현실로 구현했다"며 "색변화 전자섬유는 공학·소재·패션을 하나로 융합한 웨어러블 과학의 새로운 가능성을 보여주는 기술로, 앞으로도 더욱 높은 수준의 융합 연구를 이어가겠다"고 밝혔다.

공동저자인 김지현 석사(계명대 기계공학과)는 "빛에 반응하는 '색채 각성(color awakening)' 개념을 일상 속 직물에 적용했다"며 "생동감 있고 실용적인 패브릭을 구현하고자 했다"고 전했다.

KIST의 이지원 박사(공동저자)는 "이번 연구는 신소재 응용 범위를 확장했다는 점에서 의미가 크며, 안전 관리뿐 아니라 하이브리드 엔지니어링과 융합 예술을 연결하는 교두보 역할을 할 것"이라고 말했다.

이번 연구는 계명대 대학혁신지원사업(다차원 융합 선행연구 지원사업)과 한국산업기술진흥원(KIAT) 미래형자동차 전문인력양성사업의 지원을 받아 수행됐다.