접거나 긁혀도 고장안나는 폴더블 회로 나왔다

정운룡 포스텍 연구팀 첫 개발
800도 고온에도 성능 문제없어

포항=박천학 기자 kobbla@munhwa.com

한·미 공동연구팀이 스마트폰 등 전자기기 핵심 소재인 폴더블 기판을 자유자재로 접거나 흠집을 내도 망가지지 않는 혁신적 기술을 개발해 학계의 주목을 받고 있다. 폴더블 기기 시장의 패러다임을 바꿀지에 산업계의 관심이 쏠리고 있다.

정운룡(사진) 포스텍 신소재공학과 교수 연구팀은 마이클 디키 미국 노스캐롤라이나주립대(NCSU) 교수 연구팀과 공동으로 액상 금속에서 자연적으로 생기는 산화막을 이용해 흠집에 강한 나노미터(㎚·10억분의 1m) 두께의 폴더블 투명 전극과 회로를 제작했다고 16일 밝혔다. 연구성과는 세계 최고 권위의 과학 학술지 ‘사이언스(Science)’에 게재됐다.

연구팀은 800도 고온에서 안정적이고, 구겨지거나 완전히 접어도 망가지지 않을 정도로 안정성이 높은 두께 10㎚ 미만의 폴더블 투명 회로를 구현했다.

정 교수팀은 금속 원소와 산소의 결합으로 형성된 금속 산화물 박막을 연구해 금속 잔류물이 없는 깨끗한 산화막을 얻었다. 이를 이용해 갈륨(Ga)·인듐(In)·알루미늄(Al) 산화막을 다양한 기판에 인쇄하고 갈륨 산화막으로 전기가 통하지 않는 절연막을 만들거나 갈륨 산화막 내부에 금이나 구리를 증착해 전도성을 부여하는 데 성공했다. 또 일반적으로 산화물에 금속을 증착하면 산화물과 금속 간 접착력이 약하지만, 이번 기술로 인쇄된 산화막은 금이나 구리가 내부로 확산해 뛰어난 접착력을 지닌 점도 확인했다. 금속 산화물 박막은 스마트폰, 태블릿 등 전자기기의 핵심 요소 중 하나다. 정 교수는 “자연 산화막에 연속 프린팅 공정을 적용하고, 이를 통해 스크래치에 강한 나노 두께의 폴더블 투명 전극과 회로를 만든 첫 사례”라고 말했다.