- 자동차 유리열선, 스마트 글래스 적용 기대
[헤럴드경제=구본혁 기자] 눈에 거의 보이지 않는 은 나노와이어 투명전극이 개발됐다.
이를 통해 향후 자동차 앞 유리에 붙여 김 서림을 막거나, 안경 유리에 정보를 나타내는 ‘스마트 글래스’에 투명전극을 적용할 가능성이 높아졌다.
울산과학기술원(UNIST) 신소재공학부 박장웅<사진> 교수팀은 경희대 응용물리학과 김선경 교수팀과 공동으로 ‘99% 투명한 금속전극’을 만드는 데 성공했다고 31일 밝혔다. 이번 연구는 투명전극을 이루는 금속 위에 ‘산화막’을 형성해 빛 산란을 최소화함으로써 전극 투명도를 비약적으로 향상시킨 것이다.
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| [사진=박장웅 UNIST 신소재공학부 교수] |
투명전극은 가시광선을 투과하면서 전기를 잘 전달하는 얇은 막 형태의 전극이다. 현재 평판 디스플레이나 터치패널 등에 ITO(인듐 주석 산화물) 투명전극이 널리 쓰이는데, 최근 ITO 대신 금속을 수 마이크로미터 이하 수준의 그물 구조로 만든 투명전극이 연구되고 있다.
하지만 빛이 금속 구조에 의해 강하게 산란되면서 그물 구조가 눈에 선명하게 보이는 문제가 있었다.
연구진은 1마이크로 미터 두께의 은 나노와이어를 그물 구조로 배치하고, 표면 일부를 산화시켜 100나노미터 두께의 산화막을 형성했다. 이렇게 제작한 투명전극은 은 나노와이어에 의한 빛의 산란을 완전히 억제해 은 나노와이어가 없는 일반 유리 대비 99%의 매우 높은 투명도를 나타냈다. 이와 동시에 기존 ITO 투명전극 대비 2배 높은 전기 전도도를 나타냈다.
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| 투명전극이 적용된 장난감 자동차 앞 유리 모습[제공=UNIST] |
이렇게 개발한 은 나노와이어 투명전극을 자동차 유리에 적용 가능한 ‘투명 히터’로 개발하는 데도 성공했다. 실제 실험결과 장난감 자동차 유리에 설치된 투명 히터는 시야를 가리지 않으면서도 유리에 서린 김을 빠른 시간 내에 제거했다.
박장웅 UNIST 교수는 “투명전극에서 나타나는 빛 산란이라는 중요한 문제를 해결한 만큼 응용 분야가 넓어질 것으로 기대된다”며 “투명전극이 사용되는 디스플레이는 물론 스마트 글래스, 스마트 콘택트 렌즈, 증강현실 등에 투명전극을 적용할 수 있을 것”이라고 전망했다.
이번 연구결과는 나노분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 온라인 속보로 게재됐다.
nbgkoo@heraldcorp.com
