금오공과대학교 강봉철 교수 연구팀이 안경을 포함한 다양한 웨어러블 광학기기의 김서림을 순식간에 제거할 수 있는 초투명 배선 제조 기술을 개발했다고 한국연구재단이 8일 밝혔다.

최근 안경뿐만 아니라 가상현실(VR) 기기, 스포츠 고글 등의 사용이 지속적으로 증가하고 있다. 이들의 가장 불편한 점은 잦은 김서림과 성애로 시야가 방해받는 것이다. 다양한 습기 방지 코팅을 적용한 제품이 출시되고 있으나 그 효과는 미미한 수준이다. 

이에 따라 빠르고 효과적인 해결책으로 열선코일을 안경에 부착하는 방법이 제시되었지만 시야를 방해하기 때문에 눈 가까이 사용하기 어렵다. 또 무수히 많은 디자인과 곡률을 가진 각각의 안경에 맞추어 제작하기는 현실적으로 불가능하다. 

연구팀은 돋보기로도 보이지 않을 만큼 얇은 1마이크로미터(μm)의 초투명 금속 배선을 안경 표면에 형성했다. 미세 전력으로도 금속 배선이 쉽게 가열되어 순식간에 습기를 제거해준다.

핵심 기술은 ‘레이저 필라멘트 성장 소결’이라는 신개념 금속 배선 인쇄기술이다. 전구의 필라멘트처럼 얇고 가느다란 레이저 초점을 은 나노입자와 유기화합물이 섞인 용액에 쪼여주면 투명한 초미세 배선을 안경알 위에 제작한다.

머리카락 굵기의 100분의 1 정도인 초 투명 금속 배선은 플라스틱, 필름, 유리 등 다양한 소재에, 형상과 곡률에 상관없이 제작될 수 있다. 기존 기술과 달리 흐릿하고 어두워지는 왜곡현상이 없고, 유리 수준인 98% 이상의 빛 투과율을 확보했다. 

강봉철 교수는 “기존 인쇄 전자기술의 해상도를 5배 이상 향상 시킨 것으로서 제조기술 혁신을 통해 불가능‧비상식적인 개념을 새로운 기능과 가치를 창출할 수 있는 제품으로 탈바꿈시켰다”라며, ”김서림‧습기‧성애 제거를 위해 안경, 스마트 글래스, VR 기기, 스포츠 고글, 특수 안경, 헬멧 등 다양한 웨어러블 기기의 적용이 기대된다“고 말했다.

이번 연구는 교육부·한국연구재단 이공학 개인기초연구지원사업의 지원으로 진행됐다. 연구성과를 담은 논문(논문명 : Laser filament bottom-up growth sintering for multi-planar diffraction-limit printing and its application to ultra-transparent wearable thermo-electronics)은 국제학술지 '저널 오브 머터리얼즈 케미스트리(Journal of Materials Chemistry C)' 8월 7일자 표지논문으로 소개됐다.

송강섭 기자 successnews@successnews.co.kr

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