한국전자통신연구원(ETRI)은 27일 그래핀(탄소원자로 만들어진 소재) 물질을 네 개 층으로 쌓아 0.5초 만에 색이 변하는 전기변색 소자를 개발하고 지난 2일 사이언티픽 리포트(Scientific Reforts)에 게재했다고 밝혔다.

연구진은 종이보다 100분의 1 얇은 그래핀을 한층 한층 쌓아 투명하고 유연성이 좋은 소자를 개발했다. 그래핀 한 층이 올라간 열전사 필름을 섭씨 160도 고온에서 코팅과정을 거쳐 전사시키는 방법으로 6층까지 적층하는데 성공했으며 이후 폴리머 계열 전기 변색물질을 올려 샌드위치처럼 포갰다. 이로써 연구진은 두께 2mm, 크기 2x3cm의 투명한 전기변색 소자를 만드는 데 성공했다. 또한 4개 층의 그래핀 전극을 적용할 경우 전기화학적 안정성이 가장 우수함을 밝혀냈고 90% 이상의 높은 투과도가 유지되면서 변색 속도도 10배나 빨랐다고 설명했다.

향후 연구진은 이를 크게 만드는 대면적화를 통해 웨어러블 기기에 적용 가능하도록 만들 계획이다. 또한 본 소자가 스마트 창이나 자동차용 룸미러 등 에너지 절감소자를 비롯해 군인이나 탱크 등의 위장에 활용될 수 있다고 밝혔다. 이어 완벽한 ‘휘는 디스플레이’ 기술 개발을 위해 추가 연구를 진행할 예정이며 개발 성공 시 디스플레이가 활용되는 TV, PC, 스마트폰 등 각종 전자기기의 디자인에 큰 변화를 줄 수 있게 될 전망이다.

김태엽 ETRI 실감디스플레이 리더는 “그래핀을 활용하여 색상 및 열 가변 소자를 개발하였고 개인 전투체계에서 군화, 방탄모, 위장복을 플랫폼화해 적으로부터 아군을 보호하는 카멜레온 위장 기술로 확대할 계획이다”고 말했다.

한편 ETRI는 지난 2013년에 전기변색기술을 개발해 스마트 윈도우를 만든 바 있다. 현재 본 기술은 기술이전 되어 자동차 운행 중 뒤차의 불빛에 따른 눈부심 방지를 위한 룸미러에 적용 준비 중이다.