ETRI “그래핀 기반 투명·휘는 전극개발”

ETRI가 개발에 성공한 그래핀 기반 휘면서도 투명한 전극.[사진=ETRI]

한국전자통신연구원(ETRI)은 전기변색소자를 기반으로 그래핀 물질을 네 개층으로 쌓아 0.5초만에 색이 변하는 소자를 개발, 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다고 27일 밝혔다.

이번 논문의 제1저자는 김주연 ETRI 박사이며, 김태엽 박사와 황치선 그룹장, 조남성 그룹장 등이 함께 참여했다.

현재 이 기술은 운행중 뒷차의 불빛에 따른 눈부심 방지를 위한 룸미러에 적용이 예상된다. 연구진은 웨어러블화의 필수요건인 전기가 통하게 만드는 전극을 휘게 만들었다. 이러한 유연 전극의 도입을 통해, 기존 유리기반 디스플레이를 플래스틱 기반 웨어러블 디스플레이로 적용 가능성을 높였다.

또한 이번 성과는 그래핀을 활용해 투명하면서도 쉽게 휠 수 있는 전극을 확인했다는 점에서 큰 의미가 있다. ETRI는 4개층의 그래핀 전극을 적용한 경우, 전기화학적 안정성이 가장 우수함을 밝혀냈고 90%이상의 높은 투과도가 유지되면서, 변색 속도도 10배나 빨랐다고 설명했다.

기존 전기전도도는 ITO소재 대비 낮은 100옴(Ω)수준으로 좋고 변색 속도 또한 기존대비 최대 10배나 빠른 0.5초 이하로 줄였다. 기존 전극을 대체가 가능함을 확인한 연구진은 두께 2mm, 2x3cm의 투명한 전기변색소자를 만드는 데 성공했다.

향후 연구진은 이를 크게 만드는 대면적화를 통해 웨어러블 기기에 적용 가능토록 만들 계획이다. ETRI는 향후 완벽한 ‘휘는 디스플레이’기술 개발을 위해 추가연구를 할 계획이다. 기술이 개발되면 디스플레이가 활용되는 TV, PC, 스마트폰, 사이니지 등 각종 전자기기의 디자인에 큰 변화를 줄 수 있게 될 전망이다.

김태엽 ETRI 실감디스플레이연구그룹 프로젝트 리더는 “그래핀을 활용 하여 색상 및 열 가변 소자를 개발, 개인전투체계에서 군화, 방탄모, 위장복을 플랫폼화해 적으로부터 아군을 보호하는 카멜레온 위장 기술로 확대할 계획”이라고 말했다.