Main Fig. 1: 색이 변화하는 웨어러블 센서 연구 컨셉 이미지(원본 넷플릭스 'K팝 데몬헌터스', 편집 ChatGPT(OpenAI, 2025) 및 Adobe Photoshop)

계명대학교 기계공학과 김종현 교수, 섬유디자인학과 김봉섭 교수, 패션디자인학과 김은경 교수로 구성된 연구진이 이끄는 계명대 융합 연구팀은, 한국과학기술연구원(KIST) 기후탄소순환연구단과 협력하여 실용적인 웨어러블 공학과 최첨단 소재 과학을 접목했습니다. 논문은 응용공학 분야의 유명 국제학술지인, 미국화학회 ACS Applied Electronic Materials 에 게재 되었으며, 저널의 속표지(supplementary cover)으로 선정 되었습니다.

K팝 데몬헌터에서 주인공들은 초자연적인 에너지를 활용하면서 피부의 패턴이 빛나며 색깔이 변합니다. 평범함과 비범함의 경계를 모호하게 만드는 놀라운 영화적 순간을, 연구진은 과학에 스며들게 했습니다. 그 결과 영화의 역동적인 변화처럼 자외선(UV)에 반응하여 색상이 변하는 스마트 원단을 개발했습니다.

이 창의적 결과물은, 햇빛이나 인공적인 자외선 노출에 반응하여 색조를 눈에 띄게 변화시키는 광반응형 전자 섬유(E-textile)입니다. 혁신의 핵심에는 자외선에 노출되면 구조가 바뀌는 분자인 스피로피란이 있습니다. 자외선에 노출되면 스피로피란은 무색의 닫힌 형태에서 메로시아닌이라는 선명한 열린 형태로 변형되어 즉각적이고 가역적인 색상 변화를 일으킵니다. 약간의 열을 가하면 분자는 원래 상태로 돌아가 직물의 원래 색상을 복원합니다.

가역적인 색 변형을 통해 스마트 섬유는 웨어러블 안전 센서 역할을 하여, 위험한 빛에 대한 실시간 시각적 피드백을 제공하게 됩니다. 예를 들어, 야외 활동가, 운동선수, 그리고 살균 램프나 용접 아크와 같은 인공 자외선에 노출된 사람들은 자외선 강도가 위험 수준에 도달할 때 즉각적이고 시각적인 경고를 통해 안전을 확보할 수 있습니다.

변화 과정은 영화 속 'color awakening’ effect’ 라고 부를 수 있는 현상을 본떠 만들었으며, 현실 세계에서 아트와 과학이 직물에 녹아든 것입니다. 논문의 제1저자인 김지현 석사(계명대 기계공학과)는, "빛에 반응하면서도 일상생활에 실용적인, 마치 살아있는 듯한 느낌을 주는 무언가를 만들고 싶었습니다." 라고 소감을 말했습니다.

이지원 박사(공동저자, KIST)는, “이 연구는 신소재 응용 범위를 넓혔다는데 의미가 큽니다. 안전 관리를 넘어서, 하이브리드 엔지니어링과 퓨전 예술을 위한 브릿지 역할을 할 것입니다." 라고 말했습니다.

Supplement Fig.2: 논문이 게제된 저널 표지, 김지현 석사(제1저자), 김종현 교수(교신저자, 계명대학교 기계공학과) 

김종현 교수(교신저자, 계명대 기계공학과)는 "우리는 영화의 시각적 마법을 현실 세계로 가져왔습니다. K팝 데몬헌터스가 빛 에너지를 융합해서 인간의 정체성을 시각화한 것처럼, 색변화 전자 섬유는 공학, 소재, 패션을 하나의 웨어러블 과학으로 융합해서 사람들을 이롭게 합니다. 우리는 더 나아가, 더욱 어려운 융합에 도전할 계획입니다” 라고 전했다.

연구는, 대학혁신지원사업(다차원 융합 선행연구 지원사업)과, KIAT 미래형자동차 전문인력양성사업 지원으로 이루어 졌습니다.

# 논문정보:

“UV sensor embedded wearable E-textile based on reversible photochromism spiropyran and flexible joule heater” Jihyun Kim, Hae Woon Choi, Bongseop Kim, Eunkyung Kim, Jiwon Lee, Soyoung Lee, Jonghyun Kim

ACS Applied Electronic Materials https://doi.org/10.1021/acsaelm.5c01453

# 뉴스정보:

전자신문 https://www.etnews.com/20251015000127

“계명대, 자외선에 반응하는 색상 변화 전자섬유 개발…'케데헌'이 현실이 될까.”

  교수신문 https://www.kyosu.net/news/articleView.html?idxno=146191

    “K팝 데몬헌터스의 마법을 현실로, 계명대 연구진 스마트 웨어 개발”