국내 연구진이 전도성 플라스틱의 전기 전달 성능을 낮추는 원인을 밝혀냈다. 금속처럼 전기가 잘 통하는 차세대 플라스틱 전자장치 개발에 한걸음 다가서게 됐다. 이광희 광주과학기술원 교수 연구팀은 전도성 플라스틱(PEDOT:PSS) 물질구조를 선택적으로 조절해 전기 전달 수준인 전도도가 저하되는 원인을 찾아냈다고 19일 밝혔다.
전도성 플라스틱 물질은 플라스틱처럼 가볍고 유연하며 가공하기 쉽다. 무엇보다 저렴하면서 금속처럼 전기가 잘 통하는 물질이다. 가시광 영역에서 빛을 잘 투과하기 때문에 광학재료·전기발광소자(OLED 디스플레이)·플렉시블 디스플레이·태양전지 등 다양한 분야에서 활용할 수 있다.
하지만 잘 정렬된 결정구조를 갖는 금속과 달리 실타래처럼 무질서한 구조를 가지고 있다. 금속 대비 최대 1% 정도의 낮은 전기 전도도 때문에 고성능 미래형 전자장치에 응용하는데 한계가 있었다. 전도성 플라스틱 물질 내부가 복잡하고 자유자재로 제어가 어려워 전도도 저하의 이유를 찾기가 힘들었다.
이 교수팀은 다양한 용매처리 실험으로 전도성 플라스틱 구조를 나노미터와 마이크로미터 크기에서 조절했다. 실험결과 전기 전도도 저하를 제한하는 요소가 나노미터 크기의 사슬 사이 상호작용에 있음을 밝혀냈다. 이 교수는 “이번 연구로 전도성 플라스틱의 전기 전도도를 향상시킬 수 있는 초석을 다졌다”며 “앞으로 유연하고 가벼운 고성능 미래형 플라스틱 전자장치의 구현을 앞당길 것”으로 기대했다.
권동준기자 djkwon@etnews.com
