[한국재료연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(창원= 정종호 기자 = 한국재료연구원(KIMS, 이하 재료연)은 에너지·환경재료연구본부 임동찬·김소연 박사 연구팀이 에너지·전자소자 내구성을 획기적으로 높인 차세대 박막(薄膜·얇은 막) 소재 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

에너지·전자 소자는 '롤투롤'(Roll-to-Roll·얇은 소재로 감긴 회전 롤 위에서 전자기기를 제조하는 방식) 생산공정이나 구부릴 시에 불량이 자주 발생하는 내구성 문제가 있다.

또 서로 다른 소재로 층층이 쌓인 박막에서는 층간 분리가 쉽게 일어난다.

이에 연구팀은 유연성이 뛰어난 유기물과 강도가 높은 무기물을 이중으로 코팅한 새로운 박막 소재를 개발했다.

필름형 태양전지와 센서 등에 적용이 가능한 이 기술은 박막을 구부리거나 돌돌 말 때 생기는 물리적 압력 등을 최소화해 내구성을 크게 개선한 점이 특징이다.

이 박막 소재는 소자 작동에 필요한 물리적·화학적 기능의 활성층 사이에서 서로 다른 소재 간의 결합 특성을 조정하고 성능을 향상하는 계면층 역할을 한다.

이번 연구 성과는 세계적 과학 저널 네이처 커뮤니케이션즈와 케미컬 엔지니어링 저널에 연속 게재됐다.

특히 네이처 커뮤니케이션즈에서는 에디터 선정 우수기술로 소개됐다.

연구책임자인 임동찬 책임연구원은 "이번 기술은 필름형 유연 기판을 사용하는 롤투롤 생산 공정에서 수율을 크게 높일 뿐 아니라 에너지와 디스플레이, 로봇 등 다양한 후방 산업에 적용이 가능하다"며 "핵심 소재 부품의 국산화 비율을 높이고 핵심 산업 경쟁력 강화에 기여할 수 있는 기술이다"고 설명했다.