"스크래치 저절로 사라지는 '스마트폰 보호필름' 나온다"

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[인사이트] 황규정 기자 = 휴대폰 보호필름에 스크래치가 나도 스스로 회복하는 스마트한 기술이 도래할 전망이다.


10일 한국화학연구원은 스크래치나 절단 같은 외부상처를 스스로 회복하는 이른바 '자가치유' 기능을 가진 엘라스토머 신소재 원천기술을 개발했다고 밝혔다.


이는 영화 '더 울버린'이나 '터미네이터 T-1000'처럼 몸통이 잘려도 시간이 지나면 스스로 원래 상태로 돌아오는 고분자 소재를 생각하면 된다.


기존에도 자유로운 고분자 움직임을 이용해 자가치유 기능이 담긴 소재가 있었지만, 기계적 강도가 약해 상용화가 어려웠다.


인사이트한국화학연구원


또 이러한 소재가 스마트 보호필름 등으로 상용화 되려면 20~30도의 '실온'에서 자가치유 기능이 발현하도록 하는 기술이 필요했다.


때문에 전 세계 연구진들은 실온에서의 자가 치유 기능을 가진 신소재를 개발하기 위해 고군분투 해왔다.


이번에 국내 연구팀이 개발한 신소재 '엘라스토머'는 자가 치유 기능을 지니면서도 기존의 한계점을 극복한 고분자 물질이다.


엘라스토머는 힘을 가하면 늘어나고, 다시 힘을 제거하면 본래의 길이로 되돌아가는 성질을 갖는다.


인사이트기사와 관련 없는 자료 사진 / Pocketnow


기존 상업화 소재인 열가소성 폴리우레탄 기본 골격에 황 화합물을 설계한 것으로, 실온에서도 반응이 잘 일어나도록 만든 것이 특징이다.


또 화합물 구조에서 단단한 부분의 밀집도를 낮추고 '링-플립 현상'이 일어나는 물질을 적용해 자가 치유 기능이 뛰어나도록 설계했다.


실험 결과 연구팀이 개발한 '엘라스토머'는 절단 및 재접합 후 실온에서 2시간 정도 놔두자 기계적 강도가 원래의 80% 이상으로 회복했다.


6시간 후에는 완전히 처음으로 돌아와 5kg 아령을 들 수 있을 만큼 높은 기계적 강도를 보였다. 


인사이트Youtube 'TechRax'


이는 앞서 스페인 CIDEC 연구소가 개발한 세계 최고 물성을 2배 웃돌 만큼 높은 수치다.


연구팀은 곧 자동차 도장, 스마트폰 보호필름, 4차 산업용 센서 소재 등에 신소재 엘라스토마를 적용시킬 수 있을 것으로 보고 있다.


특히 스마트폰 보호필름은 표면에 흠집이 나더라도 가만히 두면 알아서 새것처럼 돌아올 것이라는 게 연구팀의 설명이다.


연구팀 황성연 박사는 "새로운 연구 아이디어를 제시하면서도 상업화가 충분히 가능하다는 두 마리 토끼를 동시에 잡은 결과"라고 자평하며 "기본 화학구조 디자인에서부터 고분자 중합, 상온 자가치유 능력 분석, 센서 적용 연구까지 완성한 기술"이라고 밝혔다.


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황규정 기자 kyoojeong@insight.co.kr

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