POSTECH 전자전기공학 박사졸업 및 박사후 수료 남승민 (제1저자, 현 조선대학교 전자공학과 조교수), 통합과정 우서현, 박사과정 박지윤 (지도교수: 최수석 교수)으로 구성된

최수석 교수 연구팀이 신축형 다픽셀/색분리 기술을 이용한 프로그램형 스트레쳐블 광학 암호 (Programmable Stretchable Optical Encryption) 기술을 최초로 개발하여 광학분야 최상위 국제 저널인 Springer Nature 의 Light: Science & Applications (LSA) (IF 20.6) 3월 Online 출간되었다.

빠르게 기술이 발전하는 AI 와 Digital 기술에 대응한, 정보의 보안 암호화 기술의 대칭적 필요에 따라서, 더욱 복잡하고 안전한 암호화 기술이 빠르게 요구되고 있다. 이러한 보다 복잡한 조합의 암호화 형성을 위해 최근 빛과 패턴 정보를 혼합하여 특정한 암호형 정보를 필요한 조건에서만 조절하여 사용하고, 기타의 조건에서는 안전하게 감추는 광학 암호화 기술 (Optical Encryption)이 전세계적으로 빠르게 성장하고 있다. 기존의 디지털 암호 (Digital Encryption) 기술의 경우 AI 등의 디지털 연산과 해석의 기술의 발전에 따라 암호화 된 정보에

취약한 문제를 가지고 0과 1의 조합 조건만을 사용하는 전기적 반도체 기술의 경우 암호화의 복잡화가 단순하다는 문제를 가지고 있어 보다 복잡한 조합수와 해독이 어려운 조건의 암호화 기술이 요구되고 있다.

이를 위해, 연구진은 스트레쳐블+멀티 패턴+멀티 Color 라는 3가지의 조절 조합을 모두 혼합한 경우로 복잡성을 극대화 하였고, 스트레칭에 있어서도 단순한 ON/OFF 형의 늘림이 아닌 정확한 특정한 늘림의 정도인 연신율 조건을 세분화하였다. 또한, 패턴의 정보도 4X4의 16개의 조합수를 사용하였고, Color 의 변화도 약 150nm 의 파장의 조건의 연속적인 다중 파장 조건을 혼합하였다. 이를 통해서 다양한 늘림연신의 조건수 X 16개 Pixel 의 조합수 X 150nm 파장 조합수의 혼합의 복잡성의 조합을 구현하였다. 이를 통해, 매우 복잡한 조건에서 Base64 code 와 조합된 암호형 정보를 여러 복잡한 조건에서 한정된 특이 조건에서만 꺼내어 사용하는 것이 가능하게 하였다.

더욱이 연구팀은 이러한 복잡한 조합의 Programmable Optical Encryption을 Stretching 기술과  Color 라는 직관적인 해독화 기술로 사용하여 복잡하면서도 암호조건을 가지고 있는 경우 직관적으로 해독이 가능하게 하였다. 또한, 이를 위한 스트레쳐블 색변화가 가능한 향후 키랄성 액정 엘라스토머(CLCEs)의 소재와 소재의 두께 등의 디지털화 해독이 어려운 소재와 소자적 조합을 구성하여 임의의 전자/전산적/AI등의 디지털 암호 해독 및 해킹을 어렵도록 구성하였다. 향후, 보안 암호화 장치, Optical 연산 및 Analog 연산 등 차세대 새로운 가능성을 제시하며, 향후 다양한 응용 분야에 활용될 것으로 기대된다.

본 연구는 삼성 미래기술 육성재단의 지원사업과 산업기술 평가원의 Stretchable 실증 기술 개발사업의 지원으로 연구가 진행되었다.