금속처럼 전기 잘 통하는 플라스틱 개발 길 열려… 이광희 교수팀, 플라스틱 전도 저하 원인 규명

국내 연구진이 20년간 세계 물리학자들이 풀지 못한 전도성 플라스틱의 성능 저하 원인을 밝혀냈다. 광주과학기술원 신소재공학부 이광희(사진) 교수팀이 전도성 플라스틱 물질의 전도도가 떨어지는 원인을 규명하는 데 성공했다고 교육과학기술부가 19일 밝혔다. 연구 성과는 물리학 학술지 ‘피지컬 리뷰 레터스’ 7일자에 실렸다.

전도성 플라스틱 물질은 전기가 잘 통하면서 플라스틱처럼 가볍고 유연한 물질로 광학재료, 전기발광소자, 휘어지는 디스플레이, 인공피부 등 다양한 분야에서 두루 쓰인다. 하지만 전도성 플라스틱은 전도도가 금속의 1% 수준에 그쳐 고성능 미래형 전자소자로서 한계가 컸다.

낮은 전도도의 원인을 두고는 지난 20년간 논쟁이 이어졌다. 연구팀은 널리 사용하는 전도성 플라스틱에 다양한 용매 처리를 해 전도도가 낮아지는 원인을 밝혀냈다. 전도성 플라스틱에 ‘디메틸설폭사이드(DMSO)’와 ‘에틸렌글리콜(EG)’을 더하거나 담금 처리함으로써 전도도를 저하하는 요소가 나노미터(10억분의 1m) 크기 고분자 사슬 간의 상호 작용에 있다는 사실을 확인했다. 이로써 금속처럼 전기가 잘 통하는 차세대 플라스틱 전자소자 개발에 한 걸음 다가서게 됐다.

이영미 기자