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고려대는 윤석구 고려대 기계공학부 교수 연구팀이 초음속 스프레이 기술을 이용해 세계 최고 수준의 성능을 지닌 투명전극을 개발했다고 14일(월) 밝혔다. 이 기술은 재료공학분야 세계 정상급 국제학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(Advanced Functional Materials)’에 12일 게재됐다.

기존 투명전극의 재료로는 인듐주석산화물이 가장 많이 사용됐다. 하지만 수급불균형에 따른 비용증가와 약한 기계적 강도 및 취성(구부리면 깨지는 성질)을 가지고 있어 이를 대체할 재료 관련 연구가 전 세계적으로 활발히 이루어지고 있는 실정.

윤석구 교수 연구팀은 인듐주석산화물 대체 재료로 연성(구부릴 수 있는 성질)을 띄며 전기전도성이 우수한 은나노와이어(AgNW)를 이용했다. 하지만 은나노와이어 기술은 와이어간의 높은 접촉 저항에 따른 낮은 전기전도성과 제조 및 코팅 기술의 경제적 효율성이 떨어진다는 문제점을 가지고 있다.  

이에 윤 교수 연구팀은 초음속 스프레이 기술을 접목해 은나노와이어 기술의 단점을 극복했다. 단순 스프레이 코팅 공정으로 은나노와이어 간의 자가접합을 시도해 접촉 저항을 획기적으로 줄이는데 성공한 것. 이를 롤투롤(여러 개의 휘어질 수 있는 플라스틱이나 금속박에서 전자기기를 만드는 것) 시스템에 적용함으로써 산업화의 가능성 또한 제시했다. 

윤 교수는 “이번에 개발한 투명전극은 수 만 번의 구부림 테스트에도 성능이 변하지 않고 전기전도성 유지 성능이 뛰어나다”면서 “플렉서블 투명 디스플레이뿐만 아니라 차세대 태양전지, 각종 첨단 센서 등 다양한 산업분야에 활용할 수 있는 투명전극 기술을 마련한 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 미래창조과학부의 재정적 지원 하에 글로벌 프론티어 연구개발사업(하이브리드 인터페이스 기반 미래소재연구) 및 산업원천기술개발사업 지원으로 진행됐다.


▶에듀동아 이경은 인턴기자 edudonga@donga.com

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