한밭대학교(총장 송하영)는 화학생명공학과 이화성 교수 연구팀이 영남대학교 화학공학부 김세현 교수 연구팀과 공동으로 다양한 곡물에서 추출되는 녹말을 이용해 유연하고 생분해가 가능한 투명 유연 전자소자용 기판을 개발했다고 28일 밝혔다.

 또한 이 연구결과를 담은 논문이 재료과학분야의 세계적 학술지인 Advanced Functional Materials(IF=12.124)의 2018년 1월 최신호에 게재됐으며, 연구를 주도적으로 수행한 한밭대 정희정, 백설희 대학원생(석사과정)이 주저자로 참여했다.

이화성 교수 등이 개발한 기판재료는 식재료로 다양하게 활용되고 있는 녹말의 호화작용을 이용한 것으로, 투명하고 기계적 강도가 우수하며 가격이 저렴해 주목을 받고 있다.

이에 비해 기존에 사용되고 있는 유연 전자소자용 고분자 기판은 자연조건에서 분해가 이뤄지지 않아 환경오염을 일으키고, 단가도 높아 최종 제품의 가격상승 요인으로 작용한다.

현재 저가의 친환경 소재로 개발되고 있는 종이와 같은 셀룰로오스 기반의 기판은 전자소자를 제작하는 과정에서 울퉁불퉁한 표면을 매끄럽게 하는 고분자 코팅이 반드시 필요해 친환경적이지 않다는 단점이 있다.

이화성 교수 등은 이러한 문제를 인식하고 저가의 일회용 친환경 기판에 적합한 다양한 소재를 탐색하는 과정에서 녹말이 호화작용을 통해 투명한 필름으로 변하는 현상에 주목했다.

이를 이용해 녹말을 주성분으로 하고 친환경 고분자를 미량 첨가함으로써 기계적 강도와 유연성이 우수한 투명 기판소재 개발에 성공했다.

이렇게 개발된 녹말기반의 저가 일회용 친환경 기판은 간단한 공정으로 제작이 가능하며, 1000번 이상의 굽힘 테스트에서도 손상이 없었다.

또한 녹말기반의 유연전자소자용 기판은 저가의 소재를 이용해 안정적으로 소자 제작이 가능하므로, 의복과 같은 상품에 부착하는 일회용 RF-ID 태그와 같은 분야에 쉽게 적용이 가능할 것으로 기대된다.

이화성 교수는 “이번 연구결과는 진정한 친환경 유연 전자소자용 기판을 저가의 소재와 공정으로 개발해 환경오염에 대한 부담 없이 관련시장의 확대에 기여했다”고 의의를 밝혔다.