[대학저널 신효송 기자] 전남대학교 조석호 교수(의류학과)가 KAIST 최경철 교수(전기및전자공학부)와의 공동연구를 통해 외부 전원 없이 자가발전이 되고 세탁이 가능한 직물기반의 디스플레이 모듈 기술을 개발했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘에너지&인바이런멘탈 사이언스(IF: 30.067)’ 1월 18일 자 온라인 판에 게재됐다.
이번 연구는 기존 플라스틱 기반의 웨어러블 전자소자가 아닌 실제 의복에 사용되는 옷감을 직접 기판으로 사용하는 smart-textile의 상용화를 앞당길 수 있다는 점, 일상생활에 입는 전자소자가 외부 전원 없이 자가 발전해 에너지를 절약할 수 있다는 점에서 큰 의미가 있다.
연구팀은 외부 전원 없이도 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 고분자 태양전지(PSC)와 수 밀리와트(milliwatt)로도 동작할 수 있는 유기발광다이오드(OLED)를 옷감 위에 직접 형성하고 그 위에 세탁이 가능한 봉지기술을 적용했다. 이를 통해 전기를 절약하면서도 실제 입을 수 있는 디스플레이 모듈 기술을 개발했다.
연구팀은 원자층 증착법(ALD)과 스핀코팅(spin coating)을 통해 세탁 후에도 특성 변화 없이 소자를 보호할 수 있는 봉지막 기술을 자가발전이 가능한 입는 디스플레이 모듈에 적용했다. 이 봉지막 기술을 통해 세탁 이후나 3mm의 낮은 곡률반경에서도 웨어러블 전자소자들의 성능이 유지되는 것을 증명했다.
연구팀은 일주일마다 세탁 및 기계적인 스트레스를 주입한 뒤 결과를 관찰한 결과 30일 이후 PSC는 초기 대비 98%, OLED는 94%의 특성을 유지함을 확인했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업과 교육부 BK21 지원 사업으로 수행됐다. 정은교 박사과정과 전용민 연구원이 1저자로 참여했다.
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