곡면 디스플레이·태양전지 등 다양한 산업분야 적용 가능
광주=김대우 기자
광주과학기술원(GIST·지스트) 연구진이 스크래치와 충격에 모두 강한 차세대 투명 보호필름을 개발했다.
GIST는 강홍규 차세대에너지연구소 부소장 연구팀이 서로 다른 재료가 만나는 ‘경계면’을 정밀 제어하는 계면 공학(Interface Engineering) 기술을 통해, 긁힘에는 강하고 충격에는 유연하게 대응할 수 있는 보호 소재를 개발했다고 4일 밝혔다.
이번 연구는 긁힘에는 강하지만 충격에 약하거나, 반대로 충격에는 강하지만 쉽게 긁히는 기존 소재의 한계를 동시에 해결한 기술로 평가받는다.
연구팀이 스크래치, 낙하·충격 시험, 반복 내구성 시험 등 성능을 종합적으로 검증한 결과 연필 경도(7H) 수준의 강한 마찰에도 흠집이 거의 발생하지 않았으며, 작은 물체가 빠르게 떨어지는 충격에 해당하는 수준의 충격에서도 파손 없이 구조 안정성을 유지하는 것을 확인했다.
특히 이 기술을 유기 태양전지 모듈에 적용한 결과, 기존 폴리카보네이트 기반 구조 대비 기계적 안정성과 신뢰성이 모두 향상된 것으로 나타났다. 반복 굽힘 시험에서도 성능 저하 없이 유연성이 유지돼 곡면 디스플레이 등 다양한 형태로의 적용 가능성이 확인됐다.
강홍규 부소장은 “이번 연구는 표면 경도와 충격 저항성 간의 상충 관계를 계면 공학적으로 해결해 두 특성을 동시에 확보한 범용 보호 소재 기술”이라며 “디스플레이, 태양전지, 모빌리티 등 다양한 산업 분야와 대면적 공정에 적용 가능한 플랫폼 기술로 확장될 수 있다”고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 나노 및 소재기술개발사업과 중소벤처기업부 딥테크 팁스(Deep-Tech TIPS) 프로그램의 지원을 받았다. 연구 결과는 재료 및 코팅 분야 국제학술지 ‘Progress in Organic Coatings’ 6월 호에 게재가 확정됐다.
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