UNIST 박장웅-경희대 김선경 교수, 차 앞유리 투명히터 적용 가능
[데일리한국 박창민 인턴기자] 투명망토를 몸에 두르는 꿈이 현실로 성큼 다가올 전망이다. 국내에서 눈에 거의 보이지 않는 '은나노 와이어' 투명전극이 개발됐기 때문이다.
UNIST(울산과학기술원)는 신소재공학부 박장웅 교수팀과 경희대 응용물리학과 김선경 교수팀이 공동으로 '99% 투명한 금속전극'을 만드는 데 성공했다고 31일 밝혔다.
이번에 개발된 투명전극은 자동차 앞유리에 붙여 김 서림을 막거나 안경알 부분에 필요한 정보가 전달되는 스마트 안경(Smart Glass)에 활용될 수도 있다.
투명전극은 가시광선을 투과하면서 전기를 전달하는 얇은 막 형태의 전극이다.
박장웅-김선경 공동 연구팀에 따르면 투명전극을 이루는 금속 위에 산화막을 형성, 빛 산란을 최소화함으로써 전극 투명도를 비약적으로 향상시켰다.
인듐 주석 산화물(ITO) 등 기존 투명전극이나 최근 연구가 진행 중인 금속을 수 마이크로미터(㎛, 1㎛는 100만 분의 1m) 이하 수준의 그물 구조로 만든 투명전극은 빛이 금속 구조에 의해 강하게 산란하면서 그물 구조가 눈에 선명하게 보이는 문제가 있었다.
박-김 공동 연구팀은 금속 구조에 의한 빛 산란 문제를 해결하기 위해 금속 구조를 얇게 감싸는 산화막을 도입했다.
연구팀은 1㎛ 두께의 은 나노와이어를 그물 구조로 배치하고, 표면 일부를 산화시켜 100㎚(나노미터·1㎚는 10억 분의 1m) 두께의 산화막을 만들었다.
이렇게 제작한 투명전극은 빛의 산란을 완전히 억제, 은 나오와이어가 없는 일반 유리 대비 99%의 매우 높은 투명도를 보였다.
이와 동시에 기존 ITO 투명전극과 대비해 2배 이상 높은 전기 전도도를 나타냈다.
연구팀은 은 나노와이어 투명전극을 실생활에 적용하기 위해 자동차 유리에 사용할 수 있는 투명 히터(heater)를 개발에 몰두, 개발에 성공했다.
실제 모형 자동차 유리에 설치된 투명 히터는 시야를 가리지 않으면서도 유리에 서린 김을 빠른 시간 내에 제거했다.
연구진은 이번 개발된 기술은 투명망토 기술 등에 확대 적용될 수 있다고 밝혔다.
이번 연구결과는 나노분야 세계 최고 권위지인 '나노 레터스(Nano Letters)' 온라인판 속보(ASAP)로 게재됐다.