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0.5초만에 색깔 바뀌는 그래핀 기반 '소자' 개발

ETRI "군화, 방탄모, 위장복 등에 사용 확대할 계획"

(서울=뉴스1) 최소망 기자 | 2018-03-27 11:41 송고
투과도 조절 소자
투과도 조절 소자

국내 연구진이 그래핀을 적층해 0.5초만에 변색이 가능하면서 투명하고 휘어지는 전극소자를 개발했다. 이 기술은 웨어러블 기기는 물론 스마트창, 디지털 군용 물품에 적용될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 그래핀 물질을 4개층으로 쌓아 0.5초만에 색이 변하는 두께 2mm, 크기 2x3cm의 투명한 전기변색소자를 개발하고, 이같은 내용을 지난 2일 '사이언티픽 리포트'(Scientific Reports)에 게재했다고 27일 밝혔다.

연구팀은 종이보다 100만 배 얇은 두께의 그래핀을 한층 한층 쌓아 투명하면서도 유연성이 좋은 소자를 개발했다. 그래핀 한층이 올라간 열전사 필름을 160도 고온 코팅하고, 이러한 전사 공정으로 층층이 쌓아 올려진 그래핀은 이후 폴리머 계열 전기 변색물질을 올려 샌드위치처럼 포갰다. 이때 사용된 그래핀은 한화테크윈으로부터 제공받았다.

개발된 소자는 기존에 사용되던 인듐주석산화물(ITO) 소자보다 90% 이상 높은 투과도를 유지했으며, 변색 속도도 10배 이상 빨랐다. 특히 전극을 통하게 한 상태에서 투명한 소자는 밑바닥이 훤히 들여다보였고, 불투명한 소자는 밑바닥이 보이지 않는 특징이 있다.

연구진은 이를 크게 만드는 대면적화를 통해 다양한 웨어러블 기기에 적용할 수 있도록 한다. 개발된 소자는 스마트 창이나 자동차용 룸미러 등 에너지 절감소자를 비롯해 주변 환경에 따라 색이 자동으로 빠르게 변할 수 있는 데 사용될 수 있을 전망이다.

김태엽 ETRI 실감디스플레이연구그룹 프로젝트 리더는 "그래핀을 활용해 색상, 열 가변 소자를 개발했다"면서 "개인전투체계에서 군화, 방탄모, 위장복을 플랫폼화해 적으로부터 아군을 보호하는 카멜레온 위장 기술로 확대할 계획"이라고 말했다.


somangchoi@

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