[지폐의 과학]위조, 꼼짝마!…홀로그램-색변환잉크 기술 총동원

형광잉크가 들어간 유로화. 형광잉크는 자외선을 비출 때만 빛을 발하는 특수잉크다. 5유로 지폐에 자외선을 비추면 눈에 보이지 않던 하얀 줄이 나타나 위조 여부를 판단할 수 있다. 사진 제공 GAMMA

5000원짜리 새 지폐가 인기다. 디자인도 바뀌었지만 홀로그램, 색변환잉크 등 위조방지 기술이 돋보인다. 유로화나 일본 엔화에는 진주잉크가 들어가 화폐의 위조를 막는다. 또 머지않아 외계인 형상의 특수 나노섬유가 ‘지문’처럼 포함된 위조방지 지폐가 나올 전망이다.

○ 홀로그램 아래 볼록하게 인쇄한 첨단지폐

새 5000원권은 이리저리 방향을 돌려 보면 그림이 바뀌거나 색이 변한다. 율곡 이이 선생이 그려져 있는 앞면에는 반짝반짝 빛나는 동그란 부분이 방향에 따라 한국 지도, 태극과 5000, 4괘 등 3가지 그림으로 바뀐다. 홀로그램 기술이 적용된 것이다.

한국과학기술원(KAIST) 물리학과 이용희 교수는 “원래 홀로그램은 레이저를 이용해 특정 물체를 입체로 완벽하게 구현한 것”이라며 “5000원권에 적용된 것은 필름 한 장에 3개의 장면을 결합시킨 약식 홀로그램”이라고 설명했다.

예를 들어 3차원 홀로그램으로 구현된 사람의 얼굴은 비스듬히 보면 옆얼굴이 보이지만 5000원짜리 지폐의 홀로그램은 작은 각도에서만 입체로 나타난다. 물론 복사한 위조지폐에서는 홀로그램이 구현될 수 없다.

5000원 신권은 특수필름만 따로 제작해 붙이는 위조사례를 방지하기 위해 홀로그램 아래쪽에 볼록하게 문자를 인쇄했다. 한국조폐공사 위조방지센터 유일영 책임연구원은 “유로화나 일본 엔화에도 적용이 안 된 첨단기술”이라고 말했다.

또 새 5000원권 뒷면의 5000이란 숫자는 각도에 따라 색깔이 황금색에서 녹색으로 변한다. 유 연구원은 “여기에 색변환잉크가 적용됐다”며 “이는 빛을 반사하는 특성이 서로 다른 물질로 제작된 특수잉크”라고 설명했다. 조개껍데기 안쪽의 색이 각도에 따라 다르게 보이는 현상을 응용한 것이다.

○ 눈에 보이지 않는 위조방지 기술

20유로화나 일본 2000엔화에는 진주잉크가 들어간다. 진주잉크는 정면에서 투명하게 보이지만 비스듬한 각도에서는 노란색이나 녹색으로 보이는 잉크다. 돌비늘인 운모를 잘게 쪼갠 후 여기에 티탄이라는 화합물로 코팅하면 코팅의 두께에 따라 여러 색상이 나타나는 원리다.

유 연구원은 “진주잉크는 자세히 봐야 색 변화 효과를 알 수 있다”며 “그 효과가 색변환잉크보다 다소 떨어진다”고 밝혔다. 하지만 50유로화 같은 고액권에는 보는 각도에 따라 자주색에서 녹색, 갈색 등으로 변하는 색변환잉크가 들어가 있다. 눈에 보이지 않는 위조방지 기술도 있다. 한국을 포함한 세계 각국의 지폐에는 자성잉크, 적외선잉크 같은 특수기기 감응잉크가 들어 있다. 현금자동입출금기에는 이 잉크를 감지할 수 있는 센서가 있어 위조지폐가 유통될 가능성을 차단하고 있다.

○ 지폐의 지문 역할을 할 나노입자

앞으로는 지폐의 위조를 막기 위해 나노기술이 등장할 전망이다. 지난해 8월 미국국립과학재단 학술회의에서 미국 노스캐롤라이나주립대 섬유학과 후안 히네스트로사 교수팀이 진짜 지폐라는 것을 증명하는 ‘지문’ 역할을 할 수 있는 나노섬유(사진)를 개발했다고 발표했다.

지름이 150nm(나노미터·1nm는 10억분의 1m)인 이 섬유는 세포보다 작아 맨눈에는 보이지 않는다. 고성능 현미경에서는 그 모양이 영화에 등장하는 외계인처럼 보여 ‘에일리언 섬유’라 불린다. 이 섬유에는 전기적, 자기적, 광학적 특징을 갖는 미세한 입자들이 들어 있다. 이런 특징이 진짜라는 일종의 지문이 될 수 있다.

히네스트로사 교수는 “이 섬유는 분자 바코드 역할을 할 수 있다”며 “섬유 속 입자들의 위치나 분포를 제어해 이 바코드의 내용을 바꿀 수 있다”고 말했다. 이 나노섬유가 들어간 지폐는 특정 바코드를 찾아내는 스캐너로 검증될 수 있다. 눈에 보이지 않지만 강력한 위조방지법인 셈이다.

이충환 동아사이언스 기자 cosmos@donga.com