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테크노트 구김 반복해도 주름 잡히지 않는 차세대 전자장치 개발

구김과 펼침을 반복해도 주름이 잡히지 않는 새로운 디스플레이 기술이 제시됐다. 한국연구재단은 아주대 한승용, 강대식, 고제성 교수 연구팀이 형상기억 폴리머 소재를 활용해 자유롭게 형태를 변형할 수 있으면서도 접힌 부분의 구겨진 주름을 스스로 펼 수 있는 전자 장치를 개발했다고 7일 밝혔다. 폴더블 디스플레이의 반복되는 접힘 자국으로 발생하는 주름은 장치의 성능을 저하하거나 화면 왜곡과 같은 문제를 야기한다. 연구팀은 우화 과정 중 체액을 활용해 강성(어떤 물체가 외부로부터 압력을 받아도 모양이나 부피가 변하지 아니하는 단단한 성질) 변화를 나타내는 나비 날개 메커니즘에 착안했다. 부드러움과 딱딱함을 약 700배까지 조절할 수 있는 형상기억 폴리머로 전자 장치를 제작하고, 구겨진 상태에서의 소성 변형(주름)을 회복하는 데 성공했다. 개발된 전자 장치는 강성이 낮은 엘라스토머(고무와 같은 특성을 가진 폴리머 재료)층을 결합해 회복 불가능한 소성 변형을 방지하는 완충 기능을 갖추고 있고, 변형에 강한 은 나노와이어 전극을 내장했다. 작은 알약에도 압축해 보관할 수 있는 이 장치는 단단한 강성을 유지하지만, 꺼내서 열을 가하면 형상기억 폴리머의 강성이 순간적으로 낮

이창현 기자

2023-12-07 15:34

테크노트 KAIST, 고무 형태 고분자 전해질 개발…한번에 800km 주행

KAIST(한국과학기술원)가 고무 형태의 고분자 전해질을 개발했다. 이를 전기차에 도입하면 한 번 충전으로 800km까지 주행할 수 있다. 이번 개발은 KAIST 생명화학공학과 김범준 교수 연구팀이 미국 조지아공대(Georgia Tech) 이승우 교수팀과 공동으로 연구했으며, 연구 내용은 국제 학술지 ‘네이처(Nature)’ 1월 13일에 실렸다. 배터리(이차전지)에 일반적으로 사용되는 액체전해질은 화재 및 자동차 안전사고를 일으킬 위험성을 가지고 있다. 반면, 전고체 리튬메탈전지(all-solid-state Li-metal battery)는 액체전해질이 아닌 고체전해질을 사용하기 때문에 화재 위험성을 현저히 줄일 수 있다. 또한 기존 리튬이온전지에 비해 에너지밀도가 높아 주행거리를 더 늘릴 수 있다. 고체 전해질은 크게 고분자 기반, 산화물 기반, 황화물 기반의 전해질로 나뉘는데, 현재 황화물 기반에서 가장 활발한 연구가 되고 있으나 가격이 비싸다는 단점이 있다. 고분자 기반 고체전해질은 원료가 싸고, 저온 대량생산 공정, 가벼움의 장점을 가지고 있다. 하지만 상온에서 낮은 이온전도도를 가지는 문제점이 있으며, 전지 충‧방전 시 안정성이 떨어진다. 공동 연

조상록 기자

2022-01-13 17:12