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▲ 정보 패턴 암호화 및 차세대 ID 카드의 활용 (A) 피부에 부착하여 사라지는 정보패턴의 이미지
ⓒ 서울대학교 기계공학부 고승환 교수	관련사진보기

최근 실생활에서 전자 데이터를 기반으로 한 개인정보의 활용도가 높아지면서 개인정보 도용 및 침해로 인한 피해도 늘어나고 있다. 이런 가운데 체온을 통해 개인정보를 숨길 수 있는 '차세대 웨어러블 ID 카드'가 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국연구재단(이사장 이광복)은 1일 "서울대학교 고승환 교수 연구팀이 체온에 반응해 정보를 사라지거나 나타나게 하는 정보 패턴 제작 기술을 개발했다"고 밝혔다.

그동안 개인정보 도용 및 침해 피해를 막기 위해 개인정보를 필요에 따라 암호화할 수 있는 기술이 필요한 실정이지만, 기존의 정보 암호화 기술은 자외선이나 고온의 열과 같은 에너지원이 필요해 실생활에서의 활용에 한계가 있었다.
 

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▲ 레이저를 활용한 액정탄성체의 위상 패턴 제작 (A) 액정탄성체의 세 가지 위상. 한 가지 상에서 다른 상으로 전이할 때 발생하는 기계적 모양 변화, 투명도 변화를 나타내는 모식도. (B) 레이저를 활용한 액정탄성체의 위상 패턴 제작 공정 모식도. 패턴을 제작할 때의 액정탄성체의 분자 배열.
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▲ 레이저를 활용한 액정탄성체의 위상 패턴 제작 (C) 쓰기 및 지우기 공정을 활용한 여러 패턴 제작. 재사용 가능함을 나타냄.
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이에 연구팀은 물질이 온도, 압력 등 일정한 외적 조건에 따라 한 상에서 다른 상으로 바뀌는 현상인 '상전이'를 통하면 투명해지는 성질의 '액정탄성체'를 활용, 이 탄성체의 위상을 국소적으로 제어할 수 있는 공정을 개발해냈다. 

참고로, 액정탄성체란 기계적, 열적 자극에 따라 분자 정렬이 바뀌는 액정과 같은 성질을 가진 탄성체로, 상전이가 온도에 도달하면 투명해진다. 그리고 액정탄성체의 위상은 분자의 정렬 상태에 따라 특정 지어지는 상태를 말한다. 

특히 연구팀은 레이저의 높은 해상도를 활용해 부분적으로 위상을 제어해 투명도를 조절함으로써 QR코드와 같은 정보 패턴을 빠르게 제작할 수 있는 기술을 확보했으며, 상전이 온도를 사람 체온 수준으로 낮춰 탄성체가 피부 체온에 닿으면 투명해지는 현상으로 정보 패턴이 사라지게 할 수 있음을 입증했다.
     

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▲ 정보 패턴 암호화 및 차세대 ID 카드의 활용 (B) 의료정보가 기록되어 있는 정보 패턴의 암호화 및 재사용
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또한, 부분적으로 빛에 반응해 구동하도록 설계함으로써 피부에 부착하지 않고도 원격으로 정보 패턴을 암호화할 수 있음을 증명했다. 

이와 함께 정보 패턴을 제작하고 암호화하는 것뿐만 아니라, 제작된 정보 패턴을 완전히 지우고 다시 새로운 정보 패턴을 제작할 수 있도록 함으로써 재사용이 가능하도록 했다. 이는 한 명의 소유자에게 제한된 것이 아닌 여러 사람이 활용할 수 있다는 것을 의미한다는 설명이다. 
     

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▲ 정보 패턴 암호화 및 차세대 ID 카드의 활용 (C) 빛 조사를 통한 원격 제어 및 패턴 암호화 디지털 이미지(위)와 열화상 이미지(아래)
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고승환 교수는 이번 연구성과에 대해 "정보 패턴 제작 및 체온을 통한 암호화를 통해 차세대 웨어러블 ID 카드로써 활용될 수 있을 뿐만 아니라 체온을 통해 구동할 수 있는 소프트 로봇의 개발에도 큰 역할을 할 것"이라고 설명했다. 

한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 이종호)와 한국연구재단이 추진하는 중견연구 사업의 지원으로 수행됐으며, 연구 성과는 재료 분야 국제 저명학술지 <네이처 머티리얼스(Nature Materials)>에 3월 26일 게재됐다.