국내 연구팀이 전류 세기를 조절해 소자의 색을 자유자재로 바꿀수 있는 기술을 개발했다. 차세대 디스플레이나 웨어러블기기 등 다양한 분야에 활용 가능할 전망이다.
포스텍(POSTECH·총장 김무환)은 최수석 전자전기공학과 교수팀이 신정윤 서울대 신소재공학과 교수팀과 공동으로 전기를 가하면 색이 바뀌는 스트레처블(stretchable) 소자의 작용 원리를 최초로 규명했다고 21일 밝혔다.
유연하고 신축성 있는 스트레처블 소자는 독특한 특성 때문에 차세대 디스플레이나 웨어러블 기기 등 다양한 분야에 활용될 수 있는 기술이다. 지금까지 소자를 구성하는 나노입자의 색이 전기에 의해 바뀐다는 사실만 알려졌을 뿐, 원하는 색을 마음대로 표현할 수는 없었다. 계속해서 모양이 바뀌는 소자를 정확하게 측정하기 어려워 그 작용 원리가 밝혀지지 않았던 까닭이다.
연구팀은 움직이는 소자를 정확히 측정하는 시스템을 구축해 색 변화 메커니즘을 밝히는 데 성공했다. 연구 결과 나노입자가 전기를 받으면 입자 간 거리가 바뀌면서 색이 달라지는 것으로 조사됐다. 연구팀은 이를 바탕으로 입자 간 거리를 계산하는 이론 모델을 세워 원하는 색을 자유자재로 표현할 수 있는 가능성을 열었다.
이 연구성과를 웨어러블 헬스케어 기기에 적용하면 다양한 색으로 건강 상태와 다양한 운동 동작 상태를 표현할 수 있을 것으로 기대된다. 뿐만 아니라, 유연한 디스플레이나 위조 방지 센서·광학 센서 등 다양한 분야에 응용할 수 있다.
한국연구재단 나노소재 기술개발사업과 산업통상자원부 디스플레이 혁신공정 사업의 지원을 받아 이뤄진 이번 연구성과논문은 최근 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 내부 표지(Inside Back Cover)로 최근 선정됐다. 이번 연구에는 포스텍 전자전기공학과 박사과정 신준혁 씨·석사과정 박지윤·한상현 씨와 서울대 신소재공학과 박사과정 이윤혁 씨 등이 참여했다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
