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웨어러블, 휘어지는 디스플레이를 위한 자기회복 전기회로

  • 2014.11.17.
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요즘 TV를 보다 보면 인상적인 광고 한편이 눈에 띕니다.

휴대폰을 두고 나간 딸에게 엄마가 전화를 걸어 “정신머리를 어디다 두고 다녀? 너 휴대폰 두고 나갔어!?”라며 꾸지람 하는 광고가 그것인데요.

휴대폰을 두고 나간 딸에게 엄마가 딸의 휴대폰으로 전화를 걸어 야단을 친다?

뭔가 이상하지 않나요?

광고를 더 지켜보면 엄마가 바로 딸이 손목에 차고 있는 웨어러블 스마트폰과 통화를 한 것이라는 것을 알게 됩니다.

전자기기끼리도 소통이 되는 사물인터넷이 등장하는 요즘 이런 웨어러블기기의 등장은 이제 더 이상 놀라운 일도, 이상한 일도 아닙니다.

하지만 이런 웨어러블 기기와 반도체에는 그간 풀리지 않는 숙제가 있었습니다. 바로 휘어지는 디스플레이의 전기회로 개발입니다.

 

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휘어지는 디스플레이의 정확한 명칭은 ‘플렉서블 디스플레이’입니다. 이는 전자기기의 화면이 종이처럼 접히거나 구부릴 수 있다는 것을 의미합니다.

일반 디스플레이는 유리를 사용하지만, 플렉서블 디스플레이는 플라스틱 기판을 사용해 구부려도 화면이 손상되지 않는다는 특징이 있습니다.

그런데 이 휘어지는 디스플레이의 전기회로는 구조가 복잡하고 미세해 한번 균열이 생기면 수리하기가 무척이나 어렵다는 단점이 있었습니다.

때문에 더 얇고 더 잘 구부러지는 디스플레이를 개발하기 위해서는 전기회로 역시 유연하고 안정적으로 설계되어야 합니다.

그런데 얼마 전 국내 연구진이 플렉서블 디스플레이의 뿌리기술인 ‘빛을 이용한 자기회복 전기회로’를 개발해 화제를 모으고 있습니다.

 

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이 회로는 간단히 말해 아조고분자가 빛을 받았을 때 전기장 방향으로 흐르는 성질을 응용한 기술입니다.

아조고분자란 아조기(두 원자의 질소가 이중 결합으로 이루어진 원자덩어리) 양쪽에 벤젠링을 포함하는 물질이 사슬구조로 연결되어 있는 형태를 말합니다.

이 아조고분자에 좁은 선폭의 빛을 쪼이면  고분자의 흐름이 특정 방향으로 유도되는데, 빛을 이용한 자기회복 전기회로는 이 물질의 이런 특성을 이용해 만든 것입니다.

연구팀은 연성필름에 아조고분자를 코팅해 그 위에 전기전도도가 우수한 은나노와이어를 도포하는 방식으로 회로를 완성했다고 합니다.

 

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지금까지 개발된 웨어러블 컴퓨터나 플렉서블 전자기기에는 대부분 고밀도 회로가 적용됐습니다.

고밀도 회로는 가격이 비싸고, 고장 시 모듈단위로 수리를 해야 하기 때문에 경제적이지 못한 단점이 지적되고 있었습니다.

하지만 국내 연구진이 개발한 ‘빛을 이용한 자기회복 전기회로’는 끊어진 부분에 레이저를 2분 정도 쪼이기만 하면 그 부분이 다시 접착되면서 전기가 흐르게 됩니다.

실제로 회로를 균열시킨 뒤 끊어진 부분에 500mw/㎠ 세기의 레이저를 조사한 결과 은나노와이어가 아조고분자와 함께 움직이면서 끊어진 부분이 다시 접착되는 모습을 보였다고 하네요.

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빛을 이용한 자기회복 전기회로는 앞으로 플렉서블 전자기기와 웨어러블 컴퓨터, 인간형 로봇 등에 활용될 예정이라고 합니다.

그동안 상상만 해왔던 돌돌 말리는 플렉서블 디스플레이가 개발되면 미디어 시장의 대대적인 변화는 물론, 세계 IT산업 발전에 획기적인 전기가 마련될 것으로 예측되고 있습니다.

플렉서블 디스플레이의 뿌리기술을 개발해낸 우리나라 연구팀의 업적이 정말 대단합니다.

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코멘트(1)

  • lanc 3 년 전에

    신기하네용

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