국내 연구진이 LCD(액정표시장치) PDP(플라즈마디스플레이패널) 등 각종 디스플레이 장치에서 핵심 소재로 쓰이는 '무반사 코팅재료'를 기존의 5분의 1 가격으로 만들 수 있는 기술을 개발했다.

포스텍은 김진곤 화학공학과 교수 연구팀이 LCD 등의 화면을 나타내는 유리에 붙여 백라이트에서 쏘는 빛을 100% 통과하도록 하는 무반사 코팅재료를 값싸게 제조하는 새로운 공정 기술을 개발했다고 밝혔다. 고분자 화합물인 폴리스티렌에 자외선으로 공기구멍을 생성시켜 빛을 반사하지 않도록 하는 방식이다.

이 연구 결과는 영국 과학저널 네이처의 자매지인 '네이처 나노테크놀로지' 최신호에 매주 나노 관련 논문 가운데 주요 4편만 소개하는 '하이라이트'로 다뤄졌다.

네이처 나노테크놀로지는 이 연구 내용을 소개하며 "무반사 코팅 기술 개발에 일대 전환점이 될 것"이라고 평가했다.

연구팀에 따르면 코팅재료로 쓰이는 고분자 화합물은 굴절률이 높아 빛을 반사하기 때문에 무반사 상태로 만들기 위해서는 굴절률이 낮은 공기를 넣어 화합물의 전체 굴절률을 낮춰야 한다.

기존에는 LCD 표면에 코팅재료를 덧씌운 다음 레이저 빔을 쏘아 드릴로 구멍을 뚫듯이 재료에 기공을 만드는 방법을 사용했으나 이는 구멍을 균일하게 만드는 것이 힘들고 별도의 가열 과정을 거쳐야 하는 등 공정이 복잡하다는 단점이 있다.

연구팀은 폴리스티렌과 폴리메틸메타아크릴레이트로 이뤄진 고분자 화합물(PS－PMMA 블록공중합체) 용액으로 LCD 표면을 코팅한 후 자외선을 쏘아 공기구멍을 만드는 방법을 사용했다.

PS－PMMA 블록공중합체 용액에는 폴리스티렌과 폴리메틸메타아크릴레이트가 30~40nm(나노미터) 단위로 섞여 있어 자외선을 쬘 경우 폴리메틸메타아크릴레이트가 제거되고 그 빈자리에 자연스럽게 균일한 공기구멍이 생긴다고 연구팀은 설명했다.

김진곤 교수는 "공정이 간단하고 폴리스티렌의 재료비가 저렴해 기존 공정의 20% 비용만으로도 무반사 코팅재료를 만들 수 있다"고 말했다.

그는 "기업들과의 공동 연구를 통해 기술 상용화에 나설 계획"이라고 덧붙였다.

임도원 기자 van7691@hankyung.com