국내 연구진이 저가의 고성능 플라스틱 투명전극을 원하는 곳에 도장을 찍듯이 옮겨붙일 수 있는 전사(轉寫)기술을 개발했다.

22일 한국연구재단은 광주과학기술원(GIST) 이광희 신소재공학부 교수 연구팀이 사물인터넷(IoT) 시대를 앞당길 수 있는 '투명전극 전사기술'을 개발하는 데 성공했다고 밝혔다.

인쇄공정을 통해 적은 비용으로 투명전극을 만들 수 있는 전도성 플라스틱은 기존의 깨지기 쉽고 값이 비싼 인듐주석산화물(ITO)을 대체할 투명전극 소재로 주목받고 있다.

▲ 한국연구재단은 광주과학기술원(GIST) 이광희 신소재공학부 교수 연구팀이 저가의 고성능 플라스틱 투명전극을 원하는 곳에 도장을 찍듯이 옮겨붙일 수 있는 전사(轉寫r)기술을 개발했다고 22일 밝혔다. 사진은 고성능 인쇄형 플라스틱 투명전극을 도장 찍듯 원하는 기판으로 옮기는 전사과정을 나타낸 그림.

하지만 전도성 플라스틱은 기존 소재 만큼의 전기전도도 향상을 위해 황산 공정을 거쳐야 한다. 이 때문에 유리·실리콘 등 황산에 손상되지 않는 기판에만 형성시킬 수 있을 뿐 황산에 약한 기재에는 적용할 수 없는 한계가 있다.

연구팀은 그러나 전도성 플라스틱 박막과 기판간 접착력을 조절해 고성능 플라스틱 투명전극을 유연한 기판 등 다양한 기재에 옮겨 붙이는 데 성공했다.

일반적인 전사기술은 박막을 기판으로부터 분리하기 위해 박막에 탄성체 스탬프를 붙이고 기판을 녹여내지만, 연구팀은 박막과 기판간 접착력을 조절해 박막에 스탬프를 붙였다 떼어내면 박막이 분리되는 손쉽고 비파괴적인 공정을 개발했다.

이로써 탄성체 스탬프 위로 분리된 고성능 플라스틱 투명전극을 얇은 부착층을 이용, 다양한 기재에 도장을 찍듯 쉽게 옮겨 붙일 수 있게 됐다.

이광희 교수는 "이번 연구는 간단한 스탬핑 공정을 통해 휘어지는 투명전극의 기기 적용성을 극대화 할 수 있다는 사실을 보여준 것"이라며 "웨어러블 컴퓨터 및 투명디스플레이 등 휘어지고 투명한 차세대 전자기기와 부착형 센서, 투명 안테나 등 사물인터넷에 다양하게 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

이 교수가 주도하고 김나라(박사과정)씨와 강홍규(공동 제1저자) 박사가 참여한 이번 연구는 재료공학 분야 권위지인 '어드밴스드 머티리얼즈' 4월 8일자 온라인에 실렸다.

특별취재팀  jeonpa@a-news.co.kr

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