깨진 휴대전화 액정, 스스로 복원된다

KIST 구조용복합소재연구센터-연세대 공동개발
상온에서 12시간, 자외선 쐬면 20분 만에 95% 복원

‘자가 치유 투명 폴리이미드’가 손상된 모습(왼쪽)과 스스로 복원된 모습(오른쪽). KIST 제공

영화 속 터미네이터는 총에 맞아도 끄떡 없다. 자가 치유를 통해 눈 깜짝할 사이에 원래 상대로 돌아오기 때문이다. 영화 속에서만 나오던 장면이 현실화되고 있다. 가까운 미래에는 스마트폰 액정이 깨져도 돈을 내고 수리할 필요가 없어질 것으로 보인다. 상온에서는 12시간 안에, 자외선을 쐬면 20분 만에 스스로 회복하는 스마트폰 액정 소재가 개발됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 균열 등 손상된 기능을 스스로 복원할 수 있는 자가 치유 투명 전자소재를 개발했다고 19일 밝혔다. 이번 연구는 한국과학기술원 구조용복합소재연구센터 정용채 센터장 연구팀과 연세대학교 한학수 교수 연구팀의 공동연구로 이뤄졌다.

복원 기능이 있는 아마인유가 들어간 마이크로캡슐. KIST 제공

이들이 개발한 소재는 폴더블폰처럼 접히는 모바일 제품에 활용되고 있는 투명 폴리이미드(CPI)에 균열 등 어떤 손상도 쉽고 빠르게 복원할 수 있는 기능을 추가한 ‘자가 치유 투명 폴리이미드’다. 식물의 일종인 아마씨에서 추출한 아마인유(Linseed oil)를 아주 작은 캡슐에 담은 뒤 이 캡슐을 실리콘과 섞어 투명 폴리이미드 위에 코팅해 보호층을 만드는 방식이다. 손상이 생기면 캡슐이 터져 아마인유가 흘러나오고 아마인유가 손상된 부분으로 이동해 스스로 복원한다. 이 제품이 상용화되면 앞으로는 휴대폰 액정 위에 보호 필름을 따로 붙이지 않아도 된다.

지금까지 알려진 다른 자가 복원 기능은 부드러운 소재에서만 구현할 수 있었고 뜨거운 열을 가해야 복원될 수 있었다. 그러나 이번에 개발된 소재는 단단하면서도 상온에서 스스로 복원되며 습도나 자외선 환경을 조성해주면 치유 속도가 더 빨라지는 장점을 가지고 있다. 상온에서는 12시간, 자외선 아래에서는 10~20분 만에 손상의 95% 이상이 복원된다.

‘자가 치유 투명 폴리이미드’가 균열을 스스로 복원하는 모습. KIST 제공

정용채 센터장은 “자가복원 투명 폴리이미드는 손상된 고분자 소재의 물성과 수명을 근원적으로 해결할 수 있다”며 “유연 디스플레이나 전자재료 디바이스와 같은 소재의 응용범위를 확대했다는 데 의의가 있다”고 말했다.

송채경화 기자 [e-mail]