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구기거나 꼬아도 문제없는 전자소자 나왔다!

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작성일14-06-10 17:52 조회2,846회

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구기거나 꼬아도 문제없는 전자소자 나왔다!


재료연구소 김창수 박사팀, 은 나노와이어를 이용한 차세대 투명전극 개발


네이처 자매지 사이언티픽 리포트에 게재, 웨어러블 전자소자 상용화 앞당겨


 


 


휘어지는 것을 넘어 종이처럼 구기거나 섬유처럼 꼬아도 정상 작동하는 전자소자용 투명전극을 제조할 수 있는 기술이 국내 연구진에 의해 개발돼 세계적인 관심을 받고 있다.


o 재료연구소(소장 강석봉)는 소자기능박막연구실의 김창수, 김동호 박사와 경북대학교 조성진 교수, 부산대학교 진성호 교수팀이 공동으로 은 나노와이어를 이용한 투명전극 제조 기술을 개발해 웨어러블 전자소자(Wearable electronics) 상용화를 앞당길 것으로 전망했다.


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웨어러블 전자소자는 인체에 착용 가능한 전자소자로 단순히 액세서리처럼 몸에 착용하는 것이 아니라 사용자 신체의 가장 가까운 위치에서 사용자와 소통할 수 있는 장치로 첨단 기술로 주목받고 있다.


o 웨어러블 전자소자 시장은 현재 초기 단계에 있으나 관련 연구개발이 가속화되고 글로벌 기업들도 신제품을 속속 출시하고 있어 빠르면 2016년에는 약 67억불*(한화 약 6조 8400억원) 이상의 시장을 형성할 것으로 전망된다.


* 영국의 시장조사기관 IMS Research, World Market for Wearable Technology


 


o 향후 스마트폰을 대체하는 미래 고부가가치 산업으로 삼성전자, 애플, 구글 등 IT 및 전자분야 업체뿐만 아니라 나이키, 아디다스와 같은 스포츠 관련 업체 등 다양한 영역에서 시장선점을 위한 기술경쟁이 치열해지고 있다.


 


□ 연구팀은 간편한 인쇄 및 전사공정으로 은 나노와이어를 성형성이 뛰어나고 빛을 받으면 굳는 광경화성 폴리우레탄 기판 내부에 함몰시켜 웨어러블 전자소자용 투명전극을 제작했다.


o 높은 투명도와 전기전도도, 낮은 표면 거칠기를 동시에 만족시킬 뿐만 아니라 투명전극의 유연성까지 극대화시켰다. 이 기술을 적용해 제작한 투명전극은 1,000회 이상 접거나 꼬아도 여전히 기능이 유지될 뿐만 아니라 태양전지에 접목시킬 경우 구겨진 상태에서도 태양빛을 충전할 수 있다.


o 또한 이번 기술에 사용된 폴리우레탄 기판은 형상기억특성을 지니고 있어 구기거나 꼬아도 원래 모양으로 쉽게 회복된다. 이를 이용하여 향후 웨어러블 전자소자와 의료, 스포츠, 섬유 및 식품산업과 같은 다양한 분야에도 응용할 수 있을 것으로 기대된다.


 



김창수 박사는 “이번 연구개발을 통해 손목에 차는 스마트폰, 플렉서블 디스플레이 및 태양전지, 웨어러블 컴퓨터와 같은 차세대 전자소자의 상용화가 앞당겨지길 것으로 기대한다”며 “현재 은 나노와이어 투명전극의 상용화를 위한 연구개발과 더불어 휘어짐을 뛰어넘어 잡아당겨도 문제없는 신축성 있는 투명전극을 개발하기 위해 추가 연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.


o 한편 이번 연구결과는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 미래융합기술 파이어니어 사업(광전자섬유 융합연구단, 단장 진성호 교수)으로 수행되었으며, 네이처 자매지인 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)*’ 에 게재됐다.


* 논문제목 : Ultrasmooth, extremely deformable and shape recoverable Ag nanowire embedded transparent electrode