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숨은그림찾기, ‘전자피부’ 어디 붙어 있을까요?

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숨은그림찾기, ‘전자피부’ 어디 붙어 있을까요?

2014.10.20 18:00
UNIST 연구진, 회로까지 투명하게 만든 그래핀 투명전극 개발

 

박장웅 UNIST 신소재공학부 교수 - UNIST 제공
박장웅 UNIST 신소재공학부 교수
- UNIST 제공

피부에 붙여도 티가 나지 않는 투명한 전자피부가 개발됐다. 박장웅 울산과학기술대(UNIST) 신소재공학부 교수와 배병수 KAIST 신소재공학과 교수, 한국전자통신연구원(ETRI) 등 공동연구팀은 투명하고 구부러지는 전기 회로용 투명전극을 개발했다고 20일 밝혔다.


지금까지 개발된 투명 디스플레이나 몸에 부착할 수 있는 전자피부는 전기 회로를 투명하게 만들 수 없었다는 점에서 ‘절반의 성공’으로 볼 수 있다.

 

또 투명전극 소자로 기대를 모았던 인듐 주석 산화물(ITO)은 늘어나거나 휘어지지 않기 때문에 웨어러블 기기에 적용하기에는 한계가 있다.


하지만 연구팀이 개발한 투명전극은 기존의 전기회로를 만들 때 사용하던 금과 구리를 그래핀으로 대체해서 투과도 91%를 달성했다. 그래핀은 탄소 원자가 벌집 모양으로 배열된 얇은 막으로, 신축성과 전기 전도성이 좋아서 ‘꿈의 신소재’로 불린다.


특히 연구진은 지금까지 그래핀의 단점으로 지적돼 온 높은 전기저항을 극복하는 데 성공했다. 그래핀을 저항이 낮은 투명 금속섬유에 덮는 방법으로 수 m 길이의 투명전극을 만들고 기존 반도체 회로 제작 공정을 이용해서 투명 회로를 만들었다.

 

 

박장웅 UNIST 신소재공학부 교수팀이 개발한 투명 전자피부 - UNIST 제공
박장웅 UNIST 신소재공학부 교수팀이 개발한 투명 전자피부. 회로까지 투명해 손등이나 컵 표면에 붙여도 눈에 잘 띄지 않는다. - UNIST 제공

실험 결과 전기 저항이 일반적인 회로와 같은 수준으로 줄어든 사실이 확인됐다. 대량 생산 설비만 갖춰진다면 지금 바로 상용화 할 수 있는 수준이다. 연구팀은 그래핀 투명전극을 이용해 유연하고 신축성 있는 투명 전자피부를 구현한다.


박장웅 교수는 “지금까지 불가능하다고 여겼던 유연하고 신축성 있는 투명전극을 최초로 만들었다”며 “모든 종류의 투명 디스플레이와 웨어러블 기기에 적용할 수 있다”고 설명했다.

 

이번 연구 결과는 나노 분야 권위지인 ‘나노 레터스(Nano Letters)’ 20일자 온라인 판에 게재됐다.

 

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