한기대, 고탄력 ‘전기변색 소자’ 개발

[충청뉴스 박동혁 기자] 한국기술교육대학교(이하 한기대)는 배진우 교수 연구팀이 자유자재로 늘어나고 투명해 전자 피부, 스마트 옷 등에 활용할 수 있는 전기변색 소자를 개발했다고 12일 밝혔다.

한기대에 따르면 개발한 소자는 내수성·고투명성·고신축성의 폴리염화비닐(PVC) 고분자 기반 전기변색 이온젤과 투명전극을 이용해 낮은 전압으로 색과 투과도 조절이 가능하다.

외부에서 전압을 가했을 때 색이 변하는 전기변색 소자는 구동 전압이 낮고 소자 구성이 간단하지만, 기존 무기물 기반 전기변색 소자는 신축성이 없어 활용에 한계가 있다.

이에 물을 포함한 하이드로젤 기반 전해질을 사용한 전기변색 소자가 개발됐지만, 온습도의 환경에 따라 전해질이 새거나 증발해 전기변색 성능 저하의 문제가 있었다.

배진우 교수 연구팀은 이와 같은 단점을 극복하는 고신축성의 전기변색 소자 개발에 성공했다.

연구팀은 PVC 고분자에 가소제를 첨가하고, 이온성 액체와 전기변색 물질인 바이올로젠 함량을 조절해 내수성·고투명성·고신축성의 일체형 전기변색 이온젤을 개발했다.

연구팀은 개발된 전기변색 이온젤과 투명전극을 사용해 유연하고 신축성 있는 전기변색 소자를 구현했다.

유연전기변색 소자는 월등한 변색 성능과 뛰어난 굽힘 내구성이 확인됐고, 신축전기변색 소자는 뒤틀거나 여러 번 접은 후에도 변색이 안정적으로 유지됐다.

배진우 교수는 “단순한 구조 및 간단한 제작 과정을 통해 고성능의 신축성 전기변색 소자를 구현했다”며 “향후 전자 피부, 스마트 옷, 스마트 위장술 등 차세대 웨어러블 다바이스와 신축성 투명 디스플레이 등 여러 분야에 적용 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.