한기대, ‘유연한 전기변색 소자 개발’
디스플레이·스마트 옷 등 가능성 높여
한국기술교육대학교(총장 유길상)는 배진우 교수 연구팀이 자유자재로 늘어나고 투명해 전자 피부(e-skin), 스마트 옷 등에 활용할 수 있는 전기변색 소자를 개발했다고 12일 밝혔다. 이번 연구 결과는 변색성능과 뛰어난 굽힘 내구성 등으로 차세대 웨어러블 장치와 신축성 투명 디스플레이 등 여러 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다.

한기대에 따르면 이번에 개발한 소자는 내수성·고투명성·고신축성의 폴리염화비닐(PVC) 고분자 기반의 전기변색 이온젤과 투명전극을 이용해 낮은 전압으로 색과 투과도 조절이 가능하다.

‘소자’는 전기 회로·반도체 장치 등에서 이용되는 주요 구성 요소의 하나로 전기화학적 반응으로 물질의 색을 바꾸는 ‘전기변색’ 기술에 응용된다.

신축성의 투명 디스플레이나 웨어러블 기기 관심이 높아지면서 관련 전자소자 연구는 활발하다. 하지만 기존 ‘무기물 기반 전기변색 소자’는 신축성이 없고, ‘하이드로젤 기반 전해질을 사용한 전기변색 소자’는 온습도 환경에 영향을 받는다.

연구팀은 PVC 고분자에 가소제를 첨가하고, 이온성 액체와 전기변색 물질인 바이올로젠(Viologen) 함량을 조절해 내수성·고투명성·고신축성의 일체형 전기변색 이온젤을 개발했다. 연구팀은 이렇게 개발된 전기변색이온젤과 투명전극을 사용해 유연하고 신축성이 있는 전기변색 소자를 구현했다.

배진우 교수는 “단순한 구조 및 간단한 제작과정으로 고성능의 신축성 전기변색 소자를 구현했다”며 “향후 전자 피부, 스마트 위장술 등 여러 분야에 적용 가능할 것”이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부·교육부·한국연구재단의 중견연구자지원사업과 4단계 두뇌한국(BK)21 사업으로 진행됐다.