옷감을 직접 기판으로 사용하는 디스플레이 모듈 개발

KAIST 최경철 교수 연구진, 외부전력 없이 고분자 태양전지로 구동

▲ 세탁 가능한 입는 디스플레이 모듈 모식도 및 구동 사진 ⓒKAIST

전자 기능을 의복이나 착용 장치에 통합한 웨어러블 기기에 대한 관심이 커지고 있는 가운데 외부 전원없이 자가 발전되고, 세탁할 수 있는 디스플레이 모듈 기술이 개발됐다.

KAIST 전기및전자공학부 최경철 교수와 전남대학교 의류학과 조석호 교수 연구진이 개발한 이 기술은 옷감을 직접 기판으로 사용하는 전자소자의 상용화를 앞당길 것으로 기대된다.

또 전자소자가 외부 전원 없이 자가 발전해 에너지를 절약할 수 있고, 전통적인 섬유기술과 첨단 IT 산업의 융합으로 의류의 첨단기술화를 통해 ‘입는 디스플레이’라는 신시장을 창출할 것으로 평가된다.

최경철 교수 연구진은 낮 동안에 태양에너지를 전기에너지로 변경하는 PSC 및 적은 전력으로 작동할 수 있는 OLED를 직물 위에 형성해, 자가 구동할 수 있는 ‘입는 디스플레이 모듈’ 구현에 성공했다.

이 디스플레이 모듈은 낮에 충전한 전력으로 저녁에도 구동 할 수 있어 탈부착 없이 사용할 수 있다.

또 입는 디스플레이 형태로 제작된 디스플레이 모듈이 비 오는 날이나 세탁해도 특성을 유지할 수 있도록, 투습 방지에 탁월한 새로운 봉지막도 개발했다.

이 봉지막의 경우 무기막을 포함하고 있지만 유연성이 좋아 세탁과 3mm의 낮은 곡률반경에서도 성능 저하없이 옷감 위에 입는 디스플레이 모듈을 형성할 수 있다.

또 70℃ 이하의 저온공정을 사용해 실제 의류에 사용되는 다양한 소재에 적용할 수 있다.

▲ 최경철 교수(앞줄 오른쪽) 연구진 (시계방향으로 최경철 교수, 조석호 교수, 전용민 연구원, 정은교 박사)ⓒ

최경철 교수는 “기존의 플라스틱 기판 기반의 웨어러블 전자소자 및 디스플레이 연구와 달리 일상생활에 입는 옷감을 기판으로 활용해 세탁이 가능하고 외부 전원 없이 고분자 태양전지로 디스플레이를 구동하는 전자소자 모듈을 구현했다”며 “태양에너지를 이용해 자가 구동 및 세탁이 가능한, 전기 충전이 필요 없는 진정한 의미의 입을 수 있는 디스플레이 기술 시대를 열었다”고 설명했다.

정은교 박사과정과 전용민 연구원이 주도한 이번 연구는 국제 학술지‘에너지&인바이런멘탈 사이언스(Energy and Environmental Science, IF : 30.067)’ 1월18일 자 온라인판에 게재됐고, 우수성을 인정받아 뒤표지 논문으로 선정됐다.