[뉴스핌=최주은 기자] 국내 연구진이 투명성과 신축성, 두 마리 토끼를 모두 잡을 수 있는 복합소재를 개발했다.
투명한 은 나노와이어와 유연한 탄소나노튜브 각각의 장점을 살린 이 복합소재는 차세대 웨어러블 전자장치 개발의 실마리가 될 것으로 기대된다.
서울대 기계항공공학부 고승환 교수 주도로 이필립 연구원, 함주연 연구원, 이진환 연구원 등이 미래창조과학부가 추진하는 중견연구자지원사업의 지원으로 수행한 이번 연구결과는 첨단기능성소재 분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)지 7월 14일자에 게재됐다.
한편 저널은 이 연구결과의 중요성에 주목해 해당 논문을 VIP(very important and urgent paper)로 평가했다.
전도성과 투명성이 뛰어난 ITO는 투명전극 소재로 상용되지만 매장량에 한계가 있어 가격이 불안정하며 유연성이 떨어져 웨어러블 소자의 소재로는 한계가 있었다.
또 은 나노와이어는 투명하나 유연성이 떨어지고 탄소나노튜브는 유연하나 투명성이 떨어져 각각 투명전극의 소재로 한계가 있었다.
이에 연구팀은 은 나노와이어와 탄소나노튜브를 복합, 각각의 단점을 보완한 투명하고 신축성이 뛰어난 투명전극용 전극소재를 고안했다.
실제 이렇게 만들어진 전극소재는 ITO와 상응하는 수준의 투명도(85% 이상)와 전도성을 보이는 것으로 나타났다.
유연성 측면에서도 향상됐다. 1만회의 굽힘이나 완전한 접힘, 원래 길이의 4배 이상으로 잡아당겨도 전도도를 유지했다.
연구팀은 터치스크린에 이 복합소재를 이용한 전극을 구현한 데서 나아가 공정시간 단축과 대면적화를 위한 후속연구를 계속할 계획이다.
고 교수는 “개발된 제작방법은 은 나노와이어와 탄소나노튜브 이외에도 적용할 수 있고 자유로운 패터닝이 가능해 여러 나노소재로 다양한 형태의 박막층을 만드는 데 응용될 것”이라고 밝혔다.
[뉴스핌 Newspim] 최주은 기자 (june@newspim.com)