성균관대, 접히는 디스플레이·웨어러블 기기 앞당길 기술 개발

[이데일리 신하영 기자] 성균관대 연구팀이 몸에 착용하는 전자 기기나 자유롭게 접히는 디스플레이의 상용화를 앞당길 기술을 개발했다.

왼쪽부터 강보석 교수, 강승주 연구원(사진=성균관대)

성균관대는 강보석 성균관나노과학기술원 교수팀이 이러한 연구 성과를 거뒀다고 15일 밝혔다.

플라스틱과 같은 물질에 전기를 잘 통하게 만들려면 ‘도핑(Doping)’이라는 과정이 필수적이다. 이는 전기가 원활히 흐르도록 돕는 첨가제를 넣는 것과 같은 기술이다. 그동안 ‘알킬실레인’이라는 특수 분자를 고분자에 결합시키는 기술이 안정성 면에서 우수하다고 알려졌다. 그러나 분자가 실제로 어떻게 결합하는지 등에 대해선 그 이유가 명확히 밝혀지지 않았었다.

연구팀은 기체 상태의 알킬실레인 분자가 고분자 표면과 화학 결합을 형성한다는 사실을 실험을 통해 입증했다. 특히 이 과정에서 분자 자체의 전기적 특성이 더해져 고분자 내부로 전자가 자유롭게 이동할 수 있게 된다는 원리를 규명했다.

연구팀은 이 방식을 적용해 고분자를 구성하는 기본 단위 하나당 최대 1.79개의 전자를 효과적으로 주입하는 데 성공했다. 이는 현재까지 발표된 전도성 고분자 소재 중 세계 최고 수준의 효율이다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자사업 등의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 저명 국제학술지인 미국화학회지(JACS) 표지 논문으로 게재됐다.

강보석 교수는 “이번 성과는 화학 결합과 전자의 이동 원리가 실제 첨단 반도체 기술에 적용된 사례”라며 “향후 몸에 붙이는 헬스케어 기기나 돌돌 말리는 롤러블 화면 등 차세대 유연 전자 소자 개발을 앞당기늘 수 있을 것”이라고 기대했다.