다아라 매거진 _ 2018.08

기술뉴스

[Technical News]스스로 휘어지는 자가변형 필름, 플렉서블 디스플레이 개발 앞당긴다

휘어지는 정도 제어로 디자인 요소에 따라 다양한 제작 가능해져

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제작된 자가 변형 필름 및 구조


최근 휘거나 모양이 변해도 그 기능을 유지하는 플렉서블 전자기기 관련 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 아직까지는 외부 힘에 의한 수동적인 변형만을 고려한 수준으로, 여기에서 더 나아가 전자기기 자체의 능동적인 변형을 위한 연구는 진행되지 않았다.

이에, 이종호 교수(광주과학기술원) 연구팀이 플렉서블 전자기기에 활용될 수 있는 ‘자가 변형 필름’을 개발했다고 한국연구재단은 밝혔다.

연구팀은 전기로 동작할 수 있는 얇은 형상 기억 합금을 일정한 간격을 가진 블록으로 필름에 부착해, 자가 변형 필름을 제작했다. 제작된 필름은 두께가 약 250 마이크로미터(㎛)로 매우 얇아서, 플렉서블 전자기기에 결합한 채 휘어져도 전자기기에 가해지는 변형이 최소화된다.

사용된 형상 기억 합금은 열이 가해지면 수축하는 특징이 있다. 형상 기억 합금의 특성과 필름의 탄성을 이용해 굽혔다 펴지는 양방향 동작이 모두 가능하다.

또한 가해진 전류에 따라 휘어지는 정도를 제어할 수 있다. 합금을 고정시키는 블록의 배열 및 필름 기판의 디자인 요소에 따라 다양한 모양으로 제작할 수 있다.

이종호 교수는 “이번 연구결과는 플렉서블 전자기기 분야의 새로운 활용 가능성을 제시한 연구라는데 가장 큰 의의가 있다”라며, “추후 콘텐츠 혹은 상황에 따라 형상이 변하는 디스플레이, 스스로 말렸다가 펼쳐지는 태양전지 등 다양하고 능동적인 플렉서블 전자기기나 소프트 로봇 등에 적용할 수 있을 것”이라고 연구의 의의를 설명했다.

이 교수는 “개발된 자가 변형 필름은 전기적으로 동작이 가능하고, 다양한 모양을 가지며 현재 개발된 플렉서블 LED 디스플레이와 결합해 능동적으로 변형되는 플렉서블 전자기기 또는 필름 형태의 소프트 로봇 제작이 가능하다”고 밝혔다.

연구진에 따르면, 이 연구 결과는 플렉서블 전자기기 분야의 새로운 활용 가능성을 제시했으며, 컨텐츠 혹은 상황에 따라 형상이 변하는 디스플레이 혹은 스스로 말렸다 펼쳐지는 태양전지 등 다양하고 능동적인 플렉서블 전자기기나 소프트 로봇 등에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

“현재는 가능성을 보여주기 위해 기본적인 연구가 진행됐으며, 추후에 더욱 다양한 동작을 능동적으로 수행할 수 있는 자가 변형 필름을 개발하고자 한다”고 말한 이 교수는 “이를 다양한 유연 전자기기에 적용해 더욱 많은 기능을 할 수 있는 유연 전자기기를 개발하고자 한다”고 언급했다.

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