인하대 이근형 교수팀 '스티커형 전기화학 소재' 개발

[아시아경제 박혜숙 기자] 인하대 이근형 교수(화학공학과·사진) 연구팀이 웨어러블 및 휴대용 기기에 혁신을 가져올 '스티커형 전기화학 소재 및 소자'를 국내 최초로 개발했다.

이 교수는 홍기현 박사(재료연구소), 이종람 교수 연구팀(포항공과대)과 공동 연구를 통해 다양한 전도성 기판에 적용할 수 있는 스티커형 전기화학 발광소자와 에너지 저장소자용 젤 전해질 소재 기술을 개발했다.

전해질은 물 등의 용매에 녹아 전류를 흐르게 하는 물질로 배터리, 전기도금, 전자소자와 디스플레이에 쓸 수 있는 기능성 소재다. 액체 전해질은 전기는 잘 통하지만 누수 위험이 있어 정밀한 패키징 공정이 요구된다.

이 교수팀은 이런 액체 전해질의 한계를 극복하기 위해 이온성 액체, 고분자 지지체, 유기 발광체 기반의 탈부착이 가능한 다기능 고분자 젤 전해질 소재를 제조했다.

이 소재는 우수한 기계적 강도와 높은 이온 전도도가 확보되며, 이 기술을 전기화학 디스플레이 소자에 활용하면 기존 소자에 비해 공정이 단순하고 제조비용이 낮아 경제적 가치가 높다.

특히 기계적 강도가 우수하고 표면에 점성을 갖고 있어 다양한 기판에 탈부착이 가능해 '붙이고 뗄 수 있는 디스플레이' 제작 등에도 이용이 가능하다.

연구진은 앞으로 웨어러블 및 휴대용 기기와 접목하면 신규 시장을 창출할 것으로 예상했다.

이 교수는 "젤 전해질을 이용해 발광소자를 비롯한 전자소자를 개발하는 연구는 아직 초기 단계이지만 기존 소자 시스템의 문제점을 해결할 수 있다"면서 "소재의 우수한 공정특성을 활용하면 생산성을 극대화해 다양한 분야에 응용할 수 있을 것"이라고 전망했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 어드밴스드 에너지 머터리얼스(Advanced Energy Materials)와 네이처의 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 온라인판에 게재됐다.

박혜숙 기자 hsp0664@asiae.co.kr