[박광준 기자] 국민대학교(총장 임홍재) 신소재공학부 이성민 교수 연구팀이 디스플레이 구동이 가능하면서도 방수 기능을 가지는 텍스타일 유기발광다이오드(OLED) 디스플레이를 개발했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받아 진행됐다. 

빛을 낼 수 있는 전자섬유는 컨덕터, 센서, 디스플레이 등 다양한 산업 분야에서 쓸 수 있다는 특성 때문에 많은 주목을 받고 있다. 이와 함께 스마트 전자의류 기기가 각광받는 시장환경에 능동적으로 대응키 위해 이성민 교수 연구팀은 단순히 디스플레이를 의류에 부착하는 방식이 아닌, 복잡한 꼬임 형태로 직조할 때에도 전도성을 잃지 않고 방수가 가능한 OLED형 발광섬유를 개발하는 데 중점을 뒀다. 

마찰이나 외부의 환경으로부터 디스플레이를 보호하기 위해 스템프를 이용해 각 OLED 픽셀 위에 견고한 폴리머 보호막을 프린팅 하는 방식을 통해 물 속에서도 안정적으로 동작하도록 제작했다. 또한 각 픽셀에 전기적 신호를 인가하기 위해 전도성 섬유와 수직으로 엮음으로써 그 교차점에 위치한 픽셀들이 선택적으로 구동하는 매트릭스 어드레싱(matrix addressing) 텍스타일 디스플레이를 구현했다. 

이성민 교수는 “발광소자가 유독 섬유 위에서 불안정해지는 원인을 파악하는 데 많은 시간과 노력이 필요했다”면서, “물 속에서도 동작할 수 있는 보호막을 개발하는 데 중점을 뒀고 성공적인 결과를 이끌어 낼 수 있었다”고 밝혔다. 

국민대 이성민 교수 연구팀의 이번 연구 개발 성과는 기존의 부착형 디스플레이가 의류와의 이질감 때문에 상용화에 제약이 될 수 있는 단점들을 극복함으로써 스마트 의류 개발과 활용에 더욱 박차를 가할 것으로 기대된다. 연구팀은 이번 개발을 토대로 다양한 직조 패턴에도 변환이 가능하고 더욱 안정적인 보호막을 제작키 위한 후속연구를 진행할 예정이다.

해당연구 결과는 나노과학기술 분야 세계 저명 학술지인 ACS Nano(Impact Factor 13.9)에 게재했다. (논문명: Fibertronic Organic Light-Emitting Diodes toward Fully Addressable, Environmentally Robust, Wearable Displays)