은 나노로 위조방지 암호정보를 1000배 늘렸다

UNIST, 위조방지용 패터닝 기술 개발
3색으로 만든 이미지 2.7만개 정보 담아
이미지 제작 시간도 10분의 1로 단축

울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 이지석 교수팀이 은 나노 입자를 활용한 광식각 자동화 프린팅 공정으로 반 명함 크기보다 큰 앵무새 이미지를 30분 안에 찍어냈다. UNIST 제공

[파이낸셜뉴스] 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학과 이지석 교수팀이 은 나노 입자로 고해상도 컬러 패턴을 만들어 은닉형 위조 방지 기술을 개발했다. 은 입자로 만든 위조방지 이미지는 단순 27개 정보를 담는 것을 뛰어넘어 2만7000개까지 담을 수 있다. 또 디지털 방식으로 제작할 수 있어 기존 공정보다 제작 시간을 10분의 1로 단축했다.

이지석 교수는 26일 "기업이 하자가 발생한 자사 제품이 불법 복제 제품이 아닌지를 판단해 고객에게 알릴 때나, 높은 수준의 보안성이 필요한 고가의 예술품, 군수품 위조 방지 등에 사용할 수 있다"고 말했다.

연구진은 이 은 나노입자가 포함된 고분자 구조체를 픽셀 삼아 고해상도 발색 이미지를 만들었다.

이때 은 나노입자가 자외선에 노출되면 변색 되는 단점을 역으로 활용했다.

발색을 조절하기 위해 고분자 그물에 은 나노입자를 가둬 나노입자의 성장을 조절한 것이다. 그물의 크기가 크면 은 나노입자 크기가 커져 노란색에 가까운 빛을, 그물 크기가 작으면 입자 크기가 작아지고 빨간빛을 띠게 된다. 성분 배합에 따라 자외선을 쪼였을 때 고분자 그물의 촘촘함과 은 나노입자의 발색이 달라진다.

이렇게 하면 기존 공정보다 제작 시간을 10분의 1로 단축된다. 실제로 자동화된 광식각 프린팅 공정으로 반 명함 크기보다 큰 앵무새 이미지를 30분 안에 찍어냈다. 연구진은 "디지털 방식 공정을 이용하기 때문에 원하는 모든 이미지를 컬러 프린팅할 수 있으며, 채도와 색조 또한 정밀하게 조절할 수 있다"고 설명했다.

또 고분자 구조체를 빨강, 노랑, 파랑 바코드 형태로 배열하는 방식으로도 위조 방지 정보를 만들었다. 자외선 노출 시간에 따라 발색이 달라져 시간 정보 또한 바코드에 저장한다. 시간 정보까지 이용하면 3원색을 이용한 배열 조합보다 정보량이 1000배 이상 늘어 최대 2만7000개까지 정보를 담을 수 있다. 연구진은 "색상의 종류를 늘리기 위한 추가적인 합성 과정이 필요 없고 바코드 입자를 연속적으로 배열해 이미지를 만들면 사실상 정보의 양을 무한대로 늘릴 수 있다"고 말했다.

연구진은 인공지능(AI) 알고리즘을 개발해 바코드의 시간 정보까지 판독할 수 있도록 했으며, 판도 신뢰도 또한 98.36%까지 올렸다.

AI가 재질 배합, UV 노출 시간과 실제 나타난 바코드를 분석해 정품 여부를 판정한다.

이 위조방지 기술을 연구한 유병천 연구원은 "제조 공정이 매우 단순하고 색상 재현성 뛰어나 위조 방지를 비롯한 정보 암호화 시스템 개발에 큰 도움이 될 것"이라고 말했다.

한편, 연구진은 은닉형 위조 방지 기술을 재료분야 권위 학술지인 '어드밴스드 머터리얼즈 (Advanced Materials)'에 발표했다.

[e-mail] 김만기 기자