구기거나 펼쳐도 주름이 잡히지 않는 차세대 전자장치 개발

아주대 연구팀, 형상기억 폴리머 소재로 주름 문제 해결

구김과 펼침을 반복해도 주름이 잡히지 않는 새로운 디스플레이 기술이 제시됐다.

한국연구재단은 아주대 한승용, 강대식, 고제성 교수 연구팀이 형상기억 폴리머 소재를 활용해 자유롭게 형태를 변형할 수 있으면서도 접힌 부분의 구겨진 주름을 스스로 펼 수 있는 전자 장치를 개발했다고 7일 밝혔다.

폴더블 디스플레이의 반복되는 접힘 자국으로 발생하는 주름은 장치의 성능을 저하하거나 화면 왜곡과 같은 문제를 야기한다.

연구팀은 우화 과정 중 체액을 활용해 강성(어떤 물체가 외부로부터 압력을 받아도 모양이나 부피가 변하지 아니하는 단단한 성질) 변화를 나타내는 나비 날개 메커니즘에 착안했다.

부드러움과 딱딱함을 약 700배까지 조절할 수 있는 형상기억 폴리머로 전자 장치를 제작하고, 구겨진 상태에서의 소성 변형(주름)을 회복하는 데 성공했다.

개발된 전자 장치는 강성이 낮은 엘라스토머(고무와 같은 특성을 가진 폴리머 재료)층을 결합해 회복 불가능한 소성 변형을 방지하는 완충 기능을 갖추고 있고, 변형에 강한 은 나노와이어 전극을 내장했다.

작은 알약에도 압축해 보관할 수 있는 이 장치는 단단한 강성을 유지하지만, 꺼내서 열을 가하면 형상기억 폴리머의 강성이 순간적으로 낮아져 주름이 사라지게 된다.

이 과정에서 전극이 재연결돼 구겨지기 전과 같은 터치패널 기능을 수행할 수 있다고 연구팀은 설명했다.

한승용 교수는 "전자 장치의 휴대성을 크게 향상하는 것은 물론, 장기적으로는 전자 폐기물 감소에 기여할 것"이라며 "향후 폴리머 기반 발광층(PLED)과 결합, 새로운 사용자 맞춤형 디스플레이가 될 수 있다"고 말했다.

이번 연구 성과는 전자 공학 분야 국제학술지 '네이처 일렉트로닉스'에 지난 6일 게재됐다.

/연합뉴스