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은 나노와이어로 고성능 투명 전극 만드는 기술 개발

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2015년 12월 08일 18:00 프린트하기

고현협 교수(왼쪽)와 김진영 교수 - 울산과학기술원(UNIST) 제공
고현협 교수(왼쪽)와 김진영 교수 - 울산과학기술원(UNIST) 제공

무질서한 은 나노와이어를 원하는 방향으로 정렬해 고성능 투명 전극을 만드는 기술이 개발됐다.


고현협, 김진영 울산과학기술원(UNIST) 에너지 및 화학공학부 교수팀은 은 나노와이어를 활용해 전기전도성이 높고 투명한 전극을 만드는 데 성공했다고 8일 밝혔다.


은 나노와이어는 단면 지름이 나노미터(㎚, 10억 분의 1m)인 아주 가는 가닥으로, 유연하면서도 전도성이 뛰어난 물질이다. 이런 특성 때문에 기존 투명전극을 만들 때 사용하는 재료를 대체할 차세대 물질로 주목 받고 있다. 하지만 지금까지 개발된 은 나노와이어 투명전극은 표면이 거칠고 나노와이어끼리 접촉 저항이 컸다. 또 햇빛에 반사돼 뿌옇게 보이는 ‘헤이즈(haze)’ 현상이 나타나는 문제도 있어 은 나노와이어를 산업계에 바로 활용하기는 어려웠다.


연구팀은 은 나노와이어를 만드는 기존 인쇄공정에 나노기술을 접목하는 방법으로 해법을 찾았다. 실리콘 고무 위에 수백 ㎚ 간격의 패턴을 만들고 인쇄 장치에 부착한 뒤 은 나노와이어가 섞인 용액을 통과시켰다. 패턴을 통과한 은 나노와이어는 용액이 증발하면서 발생하는 모세관 힘 때문에 한 방향으로 정렬하는 현상이 나타났다. 정렬된 은 나노와이어는 서로 엮이지 않으면서 투명하고 표면도 매끄러워 저항도 줄어들었다.


고 교수는 “정렬된 은 나노와이어로 만든 투명전극은 고성능 유기발광다이오드(OLED)는 물론 고효율 유기태양전지 등에 응용할 수 있다”고 밝혔다.


연구결과는 나노분야 학술지 ‘나노레터스’ 11월 9일 자 온라인판에 실렸다.

 


이우상 기자

idol@donga.com

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