미래에는 스위치만 누르면 한 쪽 벽이 아름다운 스테인드 글라스로 장식될지도 모른다. 중세에는 여러가지 색의 유리를 따로 만들었지만, 요즘에는 외부의 조건에 따라 알아서 색이 변하는 유리가 개발되고 있다.
일부러 선팅을 하지 않고도 빛의 양에 따라 색깔이 변하는 자동차 유리, 커튼을 달지 않아도 빛과 열을 막아주는 유리창, 색깔을 임의로 조절할 수 있는 선글라스 같은 '똑똑한' 유리들이 개발되고 있다. 전기화학착색소자로 만든 스마트글라스는 햇빛이나 열의 투과량을 자유롭게 조절할 수 있는 유리다.
이미 열, 전기, 빛, 압력에 따라 그 색깔을 달리하는 기능성 색소들이 개발되고 있다(과학동아96년5월호). 열변색성 색소를 찻잔 바깥에 입히면 따뜻한 차를 마실때와 차를 다 마시고 난 후의 찻잔색이 다르게 보인다. 광변색성색소를 안경에 입히면 실내에서는 보통 안경 같던 것이 햇빛을 받으면 선글라스로 변한다. 약간은 다른 원리지만 전기를 흘려 색깔이 변하는 것도 있다. 바로 액정(LCD:liquid crystal display)과 전기화학착색소(ECD:electrochromic dispaly)ek.
열변색성색소나 광변색성색소가 사용자의 의사와 상관없이 외부의 환경에 무조건적으로 작동하는데 비해 전기를 구동원으로 하는 LCD나ECD는 사용자가 임의로 전압이나 전류를 조절해 사용할 수 있는 장점이 있다.
액정 대신할 차세대 표시소자
다이아몬드와 다르게 불순물이 섞여 색깔을 띠는 루비나 사파이어 같은 보석은 그 색깔이 불변이다. 그러나 스마트글라스는 전기화학적으로 불순문을 삽입 또는 제거해 원래는 투명한 재료의 색깔을 임의로 바꿀수 있다. 즉 텅스텐산화물(WO3)같은 투명재료에 전기를 흘리면 리튬이온이 불순물로 삽입되고, 전압의 세기에 따라 불순물의 양을 조절해 색깔의 강도를 조절한다. 또 전기를 반대방향으로 흘리면 불순물이 제거돼 처음의 투명한 상태를 만든다.
아직까지 단일색으로 표시되는 액정화면에 비해 스마트글라스는 다양한 색의 표현이 가능하다. 또 액정은 계속 전기를 흘려 주어야 하지만 스마트글라스는 일단 전기를 흘려주면 그 상태를 유지하기 때문에 순간전력만 필요하다. 그리고 액정화면은 각도에 따라 화면이 보이기도 하고 안보이기도 하는데, 스마트글라스는 유리 자체의 색깔이 변하기 때문에 보임각도가 크다. 유리를 수직으로 세울 필요가 있을 때, 액정화면은 액체를 채용하기 때문에 액제가 중력을 받아 균일하게 도포할 수 없지만 스마트글라스는 고체로 도포하기 때문에 균일한 박막을 얻을 수 있다.
그러나 스마트글라스는 액정화면보다 반응속도가 느리기 때문에 아직까지 실용화하는데 걸림돌이 되고 있다. 이 반응속도만 해결된다면 장차 액정을 대신하는 표시소자로 등장할 것이다.
