햇빛 100% 차단 '투명필름' 나왔다

ETRI, 팽창·수축통해 빛 완벽제어
웨어러블기기·스마트 창에 활용

ETRI가 개발한 광(光)투과도 조절이 가능한 고분자 투명필름과 고분자 용액. [ETRI 제공]

국내 연구진이 투명한 비닐과 같은 필름을 자유롭게 잡아당겨 빛을 100% 차단할 수 있는 원천 소재를 개발했다. 빛의 투과량을 쉽게 조절할 수 있으면서 신축성이 좋아 웨어러블 기기나 플렉시블 디스플레이, 스마트 창 등 다양한 분야에 활용이 가능할 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 광(光) 투과도를 자유롭게 조절할 수 있는 고분자 투명필름을 개발했다고 11일 밝혔다. 기존 스마트 창의 경우, 유리 또는 투명한 필름 내 광 투과도를 조절하는 물질을 사용한다. 디스플레이의 경우에도 빛의 양을 조절하기 위해서 필름 또는 광량 조절 층에 액정(Liquid crystal), 기능성 나노입자 등을 분산시켜야 한다.

ETRI 연구진은 광량 조절물질이나 입자 등을 넣지 않고 팽창·수축이 가능하면서 빛의 투과율을 최대 100%까지 차단할 수 있는 필름을 개발했다.

연구진이 개발한 순수 고분자 투명필름은 고분자 용액을 빛으로 굳히는 광경화 방식으로 만들어진다. 고분자 용액에 포함된 고분자와 용매는 빛을 통해 화학적으로 결합된다.

연구진은 빛을 통해 반응하는 고분자 물질과 용매 간 관계성을 규명, 고분자를 나노입자 크기로 만들어 자연 분산시키는 최적의 함량비율을 찾아냈다. 필름에서 발생하는 투명도 변화는 이 비율 덕분이다.

이 고분자 필름은 신축성이 좋아 상하좌우로 늘렸을 때 바로 복원되지만, 기존 순수 고분자 필름은 기공이 생기면 탄력적 복원이 불가능하다.

연구진은 처음으로 완전 고분자 필름에서 이를 구현했다. 기존 광량 조절 방식을 혁신할 수 있는 획기적인 원천 소재 확보에 성공한 셈이다.

신형철 ETRI 휴먼증강연구실장은 “이번 성과는 필름 제조가 쉽고, 필름을 잡아당기는 정도에 따라 쉽게 제어가 가능하다”며 “향후 애플리케이션 개발이 되면 구역별 촉감을 다르게 해 시·촉각 정보를 통한 정보 전달 소재로 활용도 가능하다”고 말했다. 구본혁 기자

nbgkoo@heraldcorp.com