교과부는 21세기프론티어기술개발사업으로 수행된 나노메카트로닉스기술개발사업단의 안종현 성균관대 교수와 이학주 한국기계연구원 박사팀이 ‘그래핀 유연투명전극용 폴리머 박막’을 개발했다고 16일 밝혔다.
그래핀은 두께가 0.34 나노미터(nm, 10억분의 1m)로 매우 얇고 전기가 잘 통하는 차세대 전자 소재다. 그 응용소재인 그래핀 유연투명전극은 앞으로 휘어지는 디스플레이 및 터치패널과 태양전지 등에 사용될 수 있다.
문제는 그래핀의 전기 전도도를 높이기 위해 화학처리를 한 후에는 고온다습한 환경에 한 달만 노출돼도 전기 전도도가 눈에 띄게 떨어지고, 터치와 같은 가벼운 마찰에 의해서도 전극이 쉽게 파괴된다는 점이다.
‘폴리머 박막은’은 이러한 약점을 보완할 일종의 보호 필름이라는 게 연구진의 설명이다. 폴리머 박막은 그래핀 표면에 30 나노미터 두께로 균일하게 자외선 코팅된 것으로 높은 온도ㆍ습도ㆍ마찰에도 그래핀이 오랫동안 우수한 전기 전도도를 유지할 수 있도록 해준다.
보통 전자제품은 출시 전 습도 85%, 온도 150도의 극한 상황의 테스트를 거치는데, 폴리머 박막이 이러한 실험에서 그래핀 유연투명전극의 전기 전도도를 보호하는 것으로 나타났다.
그래핀 관련 시장은 2015년부터 본격 상용화가 시작될 전망이며, 그래핀 투명전극 관련 시장은 1,200억 달러로 예상된다.
