교육과학기술부는 이광희(52) 광주과학기술원(GIST)교수와 솔라에너지연구소 소속 강영호(44) 박사가 전도성 플라스틱 물질의 전기 전도도를 저해하는 이유가 전도성 플라스틱을 구성하고 있는 나노미터 크기 사슬간의 상호작용 때문이라는 사실을 규명했다고 19일 전했다.
전도성 플라스틱은 1977년 처음으로 발견됐다. 플라스틱은 원래 전기가 통하지 않는 부도체지만 전도성 플라스틱 물질은 가볍고 유연하며 가공하기 쉬우면서도 전기가 잘 통하는 성질을 지닌다. 또 빛을 잘 투과시키기 때문에 광학재료, 전기발광소자(OLED 디스플레이) 접거나 말 수 있는 차세대 디스플레이, 가볍고 투명한 태양전지, 인공피부나 연골 같은 인공장기에 이르기까지 다양한 분야에서 두루 활용할 수 있는 핵심 물질로 각광 받고 있다.
그러나 잘 정렬된 결정구조를 갖는 금속과 달리 전도성 플라스틱은 엉킨 실타래처럼 무질서한 구조를 갖기 때문에 전기 전도도가 금속 대비 최대 1%에 불과해 고성능 미래형 전자소자에 응용하기에는 한계가 있었다.
이 교수 연구팀은 용매처리를 통해 사슬 사이의 간격을 좁혀주면 전기가 잘 통하지만 알갱이 사이의 공간은 줄여도 전기 전도도에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 밝혀 내 전도성 플라스틱 상용화를 앞당겼다.
이 교수는 “이번 연구는 전도성 플라스틱의 전기 전도도를 획기적으로 향상시킬 수 있는 초석을 다진 매우 의미 있는 연구성과로, 향후 유연하고 가벼운 고성능 미래형 플라스틱 전자소자의 구현을 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 연구의의를 밝혔다.
이번 연구 논문은 물리학 분야의 권위 있는 학술지인 미국물리학회지(Physical Review Letters) 최신호에 게재됐다.
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