한국전자통신연구원 "4개 층 그래핀 적층…군복 위장에 활용"
(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국전자통신연구원(ETRI)은 0.5초 만에 색깔 변화를 보이는 그래핀 기반 전극소자를 개발했다고 27일 밝혔다.
전극소자는 기본적으로 전기전도성이 좋아야 한다.
여기에 더해 디스플레이로 활용하려면 투명한 기판 위에 올렸을 때 빛이 잘 투과하는 성질도 관건이다.
연구진은 종이보다 100만 배 얇은 두께의 그래핀을 한층 한층 쌓는 적층(積層)을 통해 투명하면서도 쉽게 휠 수 있는 기술을 구현했다.
그래핀 한 층이 올라간 열전사 필름을 160도 고온 코팅 처리(래미네이팅)했다.
전사 공정을 통해 층층이 그래핀을 쌓은 이후 폴리머 계열 전기 변색물질을 올려 샌드위치처럼 만들었다고 연구팀은 설명했다.
그래핀은 한화테크윈으로부터 받았다.
실험 결과 4개 층의 그래핀 전극을 적용한 경우 전기 화학적 안정성이 가장 우수했다.
해당 소자는 90％ 이상 높은 투과도를 유지했다.
기존 인듐주석산화물 소재보다 전기저항이 높았고, 변색 속도 역시 최대 10배나 빠른 0.5초 이하로 크게 개선됐다.
연구진은 이를 바탕으로 두께 2㎜에 2×3㎝ 크기의 투명한 전기변색 소자를 만드는 데 성공했다.
전극을 통하게 한 상태에서 투명한 소자는 밑바닥이 훤히 들여다보였고, 불투명한 소자는 밑바닥이 보이지 않았다고 연구진은 전했다.
대면적화 연구를 지속하면 스마트 창문이나 자동차용 룸미러 등 에너지 절감소자에 활용할 수 있을 전망이다.
주변 환경에 따라 색이 자동으로 빠르게 변하는 특성이 있는 만큼 군복이나 탱크 위장용 소재로도 쓸 수 있을 것으로 연구진은 기대하고 있다.
김태엽 ETRI 실감디스플레이연구그룹 프로젝트 리더는 "색상이나 열 가변 소자를 통해 개인 전투체계에서 군화, 방탄모, 위장복을 플랫폼화해 적으로부터 아군을 보호하는 카멜레온 위장 기술로 확대할 계획"이라고 말했다.
성과를 담은 논문은 지난 2일 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 실렸다.
제1 저자는 ETRI 김주연 박사다. ETRI 김태엽 박사, 황치선 그룹장, 조남성 그룹장 등이 연구에 함께 참여했다.
walden@yna.co.kr
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