국내 연구팀이 고무줄처럼 신축성을 갖추면서도 강력하게 달라붙는 점착제를 개발했다.

울산과학기술원(UNIST)은 에너지화학공학과 이동욱 교수팀과 전기전자공학과 김학선 교수팀이 고무줄처럼 즉각적으로 형태 회복이 가능해 유연한 디스플레이 소자에 적합한 아크릴계 감압성 점착제를 개발했다고 15일 밝혔다.

감압성 점착제는 포스트잇이나 스카치테이프처럼 살짝 눌러주는 힘만으로도 접착력을 갖는 물질이다. 연구팀은 이 소재의 우수한 접착력은 유지하면서도 신축성을 강화했다. 점착제는 양면테이프처럼 소자 내부 구성품을 연결하는 역할을 한다. 휴대폰이나 TV 같은 디스플레이 소자는 유리창·금속전극·발광물질 등이 차곡차곡 쌓여 있는 샌드위치 구조인데 점착제를 이용해 이 구성품 사이를 고정한다. 웨어러블 기기나 휴대가 편한 대형화면에 관한 관심이 높아지면서 움직임이나 변형에 강한 점착제 개발에 대한 요구가 높다.


김 교수는 “화면은 크게 보면서도 갖고 다닐 때는 작게 만들고 싶은 것이 소비자들의 욕구”라며 “결국 화면을 접거나, 말거나, 구기는 수밖에 없기 때문에 외부 변형을 견뎌낼 수 있는 점착제 개발이 필수”라고 말했다.

연구팀이 개발한 점착제는 표면에서 잘 벗겨지지 않으면서도 우수한 신축성을 갖는다. 일반적으로 점착체의 박리강도와 신축성은 반비례하지만 연구팀은 점착제에 미리 변형을 가하는 ‘사전 변형’ 기법을 이용해 문제를 해결했다. 점착제를 원래 길이의 10%에 해당하는 만큼 미리 늘려준 뒤 추가 변형을 가하면 추가 변형이 제거됐을 때 사전 변형 상태로 돌아올 수 있다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 점착제의 박리강도를 실험한 결과 시중 테이프보다 65% 높았으며 원래 길이의 25%를 늘렸을 때 즉각적으로 변형이 회복되는 신축성도 보였다고 밝혔다.

이 교수는 “‘사전변형 전략’을 손쉽게 적용할 수 있는 공정을 개발하고 접착력을 추가로 보완하면 디스플레이 소자에 사용 가능한 점착제를 대량 생산할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구성과는 화학공학 분야 국제학술지 ‘화학공학저널’ 8월27일자로 온라인에 공개됐으며 출판을 앞두고 있다. 연구수행은 산업통상자원부, 한국연구재단(NRF)등의 지원으로 이뤄졌다.
/울산=장지승기자 jjs@sedaily.com