카멜레온처럼 변하는 '투명하고 휘는 전극' 개발

[앵커]
휠 수 있는 웨어러블 기기의 최대 난제로 꼽혀 왔던 투명 전극을 꿈의 신소재인 그래핀으로 개발하는 데 성공했습니다.

각종 디스플레이 기기의 웨어러블화에 도움을 줄 수 있는 이 기술은 카멜레온처럼 변할 수 있어 군용 위장 등 다양한 분야에서 유용하게 쓰일 전망입니다.

이정우 기자입니다.

[기자]
전기가 잘 통하고 강도가 높아 꿈의 신소재로 불리는 그래핀을 4개 층으로 쌓아 0.5초 만에 색이 변하는 소자가 개발됐습니다.

전기 변색소자를 기반으로, 뿌리는 전사 공정을 통해 적층 하는 데 성공했고, 이후 폴리머 계열의 전기 변색물질을 올려 샌드위치처럼 소자화하는 데 성공한 겁니다.

4개 층의 그래핀 전극을 적용할 때 전기화학적 안정성이 가장 우수했고, 90% 이상의 높은 투과도를 유지하면서 변색 속도도 훨씬 빨랐습니다.

[김주연 / ETRI 실감디스플레이연구그룹 : 기존 대비 그래핀의 총 두께는 1/5로 줄였으며 투과도는 90% 이상 변색 속도는 10배 이상 빨라졌습니다.]

웨어러블화의 필수 요건인 전기가 통하게 하는 전극을 휘도록 만든 것입니다.

전극으로 사용하기 위해선 전기 전도성이 좋아야 하고, 디스플레이로 활용하기 위해서는 투명한 기판 위에 올렸을 때 빛이 잘 투과되는 성질과 조절도 중요합니다.

연구진은 이러한 조건을 충족시키기 위해 종이보다 백만 배 얇은 두께의 그래핀을 한층 한층 쌓아 문제를 해결했습니다.

이번 성과는 그래핀을 활용해 투명하면서도 쉽게 휠 수 있는 전극을 만들었다는 점에서 의미가 큽니다.

[김태엽 / ETRI 실감디스플레이연구그룹 : 투명하고 휠 수 있으며 색깔이 가변 되는 웨어러블 소자는 군의 위장 전투복에 사용될 수 있을 것으로 생각됩니다.]

디스플레이가 활용되는 각종 전자기기의 디자인에 큰 변화를 줄 수 있는 이번 연구 성과는 세계적 과학지 '사이언티픽 리포츠'에 실렸습니다.

YTN 이정우[ljwwow@ytn.co.kr]입니다.