국내 연구팀, 기존보다 투명도 10% 증가한 신소재 개발... "연구개발에 새로운 패러다임 제시"

28일 한국과학기술연구원(KIST) 전북분원 기능성복합소재연구센터 주용호 박사팀은 미국 퍼듀대 브라이언 보두리스 교수팀과 함께 높은 전도성과 투명함을 함께 지니는 플라스틱 신소재를 개발했다고 '매크로몰레큘스'(Macromolecules) 최신호를 통해 전했다.

스마트폰과 TV, 각종 디스플레이에 활용되는 투명전극은 화학구조의 한계로 두께가 두꺼워지면 투명도가 급격히 떨어지는 단점을 가지고 있는데, 연구팀은 고분자 사슬을 이루는 단량체 안에 홀전자(unpaired electron)가 있는 라디칼 고분자(radical polymer)를 사용했다.

연구팀은 라디칼 단량체를 이용해 투명도를 떨어뜨리는 공중합 구조를 없앤 비공중합 고분자 합성, 투명도와 유연성을 동시에 갖는 전도성 고분자를 개발했으며 이 전도성 고분자에 이온복합체를 첨가해 고분자-이온 복합체를 만들었냈다.

이 전도성 고분자는 필름 두께 1㎛(마이크로미터: 100만분의 1m)에서 96% 이상의 투명도를 가진 것으로 확인됐는데, 이는 같은 두께에서 기존 전도성 고분자(PEDOT:PSS)보다 투명도가 10배 정도 높아진 것으로 확인되었다.

이에 주용호 박사는 "라디칼 고분자는 기존 전도성 고분자의 구조적 모순을 해결, 유기 전자재료 연구개발에 새 패러다임을 제시할 것"이라며 "앞으로 높은 전도도와 유연성, 투명도를 극대화하는 고성능 유기 전자소재의 개발로 이어져 차세대 에너지 저장 소재, 투명 디스플레이 소재 등 다방면의 발전에 활용될 수 있기를 기대한다"고 밝혔다.