광자 결정은 서로 다른 유전 상수를 가진 재료가 주기적으로 배열된 인공 미세구조로, 광자 밴드갭은 구조색을 생성하며 외부 자극에 광학적으로 반응하여 스마트 센서 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 본 논문은 콜로이드 광자 결정의 일반적인 구축 전략, 센싱 변색 메커니즘 및 물리적, 화학적, 생물학적 센싱 분야의 최신 발전을 체계적으로 정리하였다. 먼저, 증발 유도, 외부장 유도, 중합 유도, 과포화 유도 및 템플릿법 등 광자 결정을 구축하는 일반적인 방법들을 요약하고 각 방법의 장단점을 분석하였다. 둘째, 굴절률 변화, 격자 간격 변화 및 질서-무질서 전이에 기반한 광자 결정의 3가지 대표적인 센싱 메커니즘을 설명하였다. 더 나아가 기계적 힘 및 온도 물리 센싱, 대기/습도/pH/이온 및 저분자 화학 센싱, 그리고 면역/어프타머/효소/분자 각인 생물 센싱 분야에서 광자 결정 센서의 적용 사례를 정리하였다. 마지막으로 현재 직면한 반응 속도, 장기 안정성 및 대량 생산 일관성 등의 문제점을 지적하고 다중 메커니즘 협업, 다중 모드 융합 및 지능형 통합의 발전 방향을 전망하여 본 분야가 실험실에서 실제 응용으로 나아가는 데 참고가 되고자 한다.

광자 결정;자기 조립;구조색;스마트 센서;시각적 검출