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전기요금 10분의 1로 낮춘 신개념 3D TV 나온다

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전기요금 10분의 1로 낮춘 신개념 3D TV 나온다

2015.08.09 18:00
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성균관大 연구진, 미세 액체방울 조절한 차세대 액정패널 제작기술 개발
성균관대 제공
성균관대 제공
국내 연구진이 고선명 TV의 전기요금을 10분의 1로 낮출 수 있는 차세대 액정장치를 개발했다.

송장근 성균관대 전자전기공학과 교수(사진)팀은 마이크로미터(μm=100만분의 1m) 크기의 미세 액체방울을 자유자재로 조절할 수 있는 기술을 개발했다고 9일 밝혔다. 이 기술을 TV나 컴퓨터 모니터 같은 ‘디스플레이’에 적용하면 기존 10분의 1의 전압으로도 구동할 수 있게 된다.
 
액체를 조정해 영상을 만드는 ‘액정모니터(LCD)’기술은 과거에도 있었지만 액체를 움직이려면 100V(볼트)수준의 높은 전압이 필요했다. 전력소비의 문제도 있지만 소재에 손상을 주게 돼 제품수명을 떨어뜨리는 원인으로도 지목됐다.
 
송 교수팀은 구동전압을 10V로 낮춰 전력소비와 전자기기의 수명 두 가지 문제를 해결했다.
 
연구팀이 만든 필름의 전자현미경 사진. 연구팀은 무질서하게 액정이 배열돼있는 등방성 상태(왼쪽 원)와 규칙적으로 배열된 네마틱 상태(오른쪽 원)가 공존하는 필름을 제작했다. - 성균관대 제공
연구팀이 만든 필름의 전자현미경 사진. 연구팀은 무질서하게 액정이 배열돼있는 등방성 상태(왼쪽 원)와 규칙적으로 배열된 네마틱 상태(오른쪽 원)가 공존하는 필름을 제작했다. - 성균관대 제공

  연구팀이 개발한 기술은 특히 3D(3차원) 입체영상을 표현할 때 유리할 걸로 보인다. 액정은 한 방향으로 정렬된 ‘네마틱’과 무질서한 듯 섞여 있는 ‘등방성’의 두 가지 상태를 가질 수 있다. 

 

두 상태는 특정 온도가 아니면 서로 섞이지 않으려는 특성이 있다. 하지만 연구팀이 액정을 자유자재로 조절함에 따라 두 가지 다른 상태가 공존할 수 있는 액정을 만드는 데 성공했다.

 

  표면이 매끈하고 균일한 네마틱 상태와 거칠고 다공성인 등방성 상태가 섞여있기 때문에 영역별로 빛이 굴절하는 방향이 달라져야 하는 3D용 디스플레이에 바로 적용할 수 있을 걸로 보인다.

 

 송 교수는 “기존 제작기술은 두 개의 액정을 따로따로 만들어 붙여야 했는데 한번에 제작할 수 있어 공정도 간단해질 것으로 기대된다”며 “액체 방울의 변화과정에서 생기는 열에너지를 전기에너지로 변환시키는 ‘미세 에너지 수확기술’에도 적용할 수 있다”고 말했다.


이 연구성과는 과학저널 ‘네이처 커뮤니케이션’ 5일자 온라인판에 게재됐다.


 

 

 

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